混沌系统在数字签名算法中的应用

数字签名提供了一种保证信息在网络传输过程中的完整性以及验证信息发送者身份的信息安全技术,它能有效提高传输的数据可靠性、完整性、保密性.提出了一种将混沌系统应用于数字签名的算法,仿真证明,该算法具有易实现,安全性好等优点.     

基于混沌离散序列的图像加密算法研究

针对传统加密算法密钥空间小、加密结构简单等不足,提出了一种能极大扩充加密密钥的双重图像加密算法.在发送端,通过连续混沌系统产生图像位置映射矩阵对图像像素位置进行置乱,再通过将图像像素值信息加入离散混沌系统进行扰乱.加密的图像通过以太网进行传输,并在接收端进行像素值同步解密和位置复原.该方法同时利用混沌系统的初值敏感性和混沌系统的同步性对图像进行双重加密.构造的双重混沌图像加密系统结构复杂不易破解且具有极大的密钥空间.实验表明,基于Liu混沌系统与离散混沌同步系统的双重图像加密能够抵挡图像统计攻击与无穷举攻击,并能够在Windows系统上进行实现.     

基于反馈系统和响应系统的混沌同步

研究了基于反馈系统和响应系统的混沌同步的方法.针对电子线路中的反馈系统和响应系统的控制理论,实现一种具有混沌和超混沌特性的离散系统以及实现反馈信号和响应信号的混沌控制和同步.理论分析和数值仿真表明了所用方法的有效性和实用性.     

一种存在多翼混沌吸引子的新3D光滑自治系统

分析了在较大参数范围内具有复杂动力学行为的新3D二次自治混沌系统,研究了该系统的基本动力学行为.该混沌系统存在5个实平衡点.在一个参数变化的条件下,该系统可产生一翼、二翼、三翼和四翼混沌吸引子及周期运动,并且该系统在一定参数条件下发生瞬时混沌现象.数值模拟验证了分析的结果.     

异结构混沌系统之间的非线性反馈同步

选取了在电路上易于实现的两个异结构三阶自治混沌系统,并对其进行了混沌特征分析.运用EWB软件设计了实现2个混沌系统的实验电路.分析表明,两系统拓扑不等价,但奇异吸引子结构具有一定相似性.提出了一种非线性反馈控制方法实现两系统之间的混沌同步.数值仿真结果证明了理论分析的正确性.     

基于部分状态变量耦合的一类混沌系统的全局指数同步

针对一类混沌系统,提出一种以部分状态变量作为发射信号的混沌系统全局指数同步方法.该方法结合微分方程的稳定性理论,将驱动系统和响应系统的误差系统分成不同的2个部分,理论证明以该方法达到整体指数同步需要的条件.利用该方法,通过对一类金融混沌系统和陈氏混沌系统的数值仿真验证了该方法的有效性.     

统一混沌系统的电路设计

对统一混沌系统的动力学行为进行了分析,包括平衡点、Lyapunov指数谱和计算机模拟.根据统一混沌系统的状态方程,设计了其混沌电子电路,并对混沌电路设计过程进行了详细的推导和分析.给出了统一混沌系统的计算机模拟结果和硬件电路实验结果,两者结果一致,证明了电路设计方法的可行性     

一类新分数阶系统的混沌控制方法

混沌的同步和控制是混沌领域的一个重要研究课题,而分数阶混沌系统开始逐渐引起广泛的关注.主要研究了一类新的分数阶系统的混沌控制方法,在分数阶线性系统平衡点渐近稳定性理论的基础上,通过反馈控制方法得到该分数阶系统混沌控制器的一个设计方案,并利用预估校正方法进行数值模拟,验证了方案的有效性.     

一个五维自治超混沌系统的混沌同步与反同步

本文利用非线性理论和数值仿真分析了一个五维自治系统的超混沌特征,发现该系统具有丰富的动力学行为.利用合适的非线性控制器实现了系统的同步.同时,为其设计了合适的观测器使得系统达到混沌反同步,数值仿真的结果说明了此观测器的有效性.     

超混沌系统脉冲同步及其应用

研究了采用脉冲同步理论解决混沌系统的同步问题,并利用脉冲同步方法构造超混沌脉冲同步系统.根据同步渐进稳定性条件作为前提对系统进行数值仿真.采用同步误差的线性反馈作为脉冲信号,结合谱半径的稳定性定理采用合适的脉冲周期对系统进行了同步仿真实验.实现了超混沌系统的同步.并以正弦信号为例进行了信号传输的实验,进一步在加入白噪声的情况下考察了其同步效果.仿真效果表明,该方法具有较好的鲁棒性和抗噪能力,是对传统同步方法的改进和优化,具有一定的实际应用价值.     

一种改进型的Tent数字混沌序列在DSSS中的应用研究

提出了一种新的混沌序列Tent映射,分析了映射的数字混沌序列的产生方法.通过对该数字混沌序列的直接序列扩频通信系统的分析,以及Simulink仿真实验,表明新的数字混沌序列有更好的传输特性,满足扩频通信系统的性能要求.     

基于CNN的混沌参数扩频调制数字保密通信系统

文章提出了一种基于CNN的混沌参数扩频调制数字保密通信系统。发射时,将CNN混沌输出作为载波,用每个待发送的数字信息信号对CNN多次迭代运算中某一参数在其混沌区域进行相同的调制,实现了参数扩频调制。接收时,利用CNN混沌的发生规则通过简单的信号处理运算恢复出原来的有用信号。由于不需要进行混沌同步,系统实现更简单。分析和仿真表明,文章提出的CNN混沌参数扩频调制通信系统具有极高的保密性能,并且由于采用了扩频处理,误码率远低于传统的混沌参数调制通信系统。     

Analysis of quaternary digital chaotic sequence performance based on chaotic matrix

With good randomness and high sensitivity to initial values,chaotic sequences have been extensively used in secure communication.Real chaotic sequences are highly sensitive to initial values.It is an analog quantity in the domain of attraction,which is not conducive to the transmission of digital signals.In order to improve the stability,real chaotic sequences can be quantized into digital chaotic sequences.According to the relationship between the information rate and the symbol rate,the symbol rate of binary sequence is the same as the information rate.The information rate can be doubled by quantizing a real-valued sequence into a quaternary sequence.The chaotic sequence has weak periodicity.Moreover,the periodicity of binary digital chaotic sequences is much weaker than that of quaternary chaotic sequences.Compared with the multi-dimensional chaotic map,the one-dimensional chaotic map has small key space and low security.In this paper,a new real-valued chaotic sequence is generated based on the chaotic matrix method constructed by Logistic map and Kent map.Two quantization methods are used to digitize the real-valued chaotic sequence to obtain the quaternary digital chaotic sequence.Moreover,the randomness,the time series complexity and the correlation of the new quaternary chaotic sequence are compared and studied.The simulation results demonstrate that the quaternary digital chaotic sequence obtained by the chaotic matrix has good randomness and correlation.     

基于一个新的混沌系统的数字水印研究

研究了一个新的混沌系统在数字水印中的应用问题,利用数值计算等方法分析了一个新的连续混沌系统较通常的混沌迭代映射具有更大的李雅普诺夫指数的特点．利用混沌系统极其复杂的动态特性,将其作为保密手段．以小波变换为工具,给出了混沌数字水印生成及嵌入的算法,并以一小波视觉模型为基础,做到自适应地嵌入水印．     

一种基于混沌序列的加密算法

提出一种基于数字化混沌密码系统的改进算法．通过m序列随机改变混沌映射的参数克服混沌序列的有限状态问题．为了进一步提高输出混沌序列的随机统计特性，利用选择判据引入m序列的随机扰动，使混沌序列不断在各个子空间转换．经过扰动函数的输出混沌序列均匀分布在整个状态空间中．这种加密算法克服了有限精度的缺点，使输出序列的周期增大并可以度量．该方法可以产生具有良好统计特性的密钥流，便于软硬件实现．     

具有多种平衡点类型的新型三维混沌系统

基于Lü系统设计了一个新型三维连续混沌系统,详细分析了此系统的动力学特性.系统的重要特性是在给定系统参数值,且不改变系统状态方程中的任何非线性项或线性项的情形下,系统具有一个稳定平衡点、一个不稳定平衡点和线平衡点;同时存在混沌吸引子、周期吸引子和稳定点吸引子共存,拟周期吸引子与周期吸引子共存,周期吸引子与周期吸引子共存等多稳定性现象.设计并仿真了此系统基于Multisim的模拟电路和基于FPGA的数字电路,表明了系统的可实现性.此外,用系统产生伪随机序列,并通过了实验验证.     

结合混沌的虚拟光学成像加密系统性能分析

针对虚拟光学成像系统中随机模板的安全性,提出了基于混沌的改进算法。引入混沌系统来构建随机模板,借助于混沌系统的非线性、伪随机、对初值高度敏感等特性提高算法的安全性。对混沌系统的选取和混沌输出序列的预处理进行了详细的讨论。并且在虚拟环境下对明文和随机模板在透镜前的干涉过程引入权重因子,进一步提高算法的复杂度。最后,对结合混沌的虚拟光学成像加密系统从统计分析,密钥敏感性,密钥空间等方面进行了全面的安全性讨论。理论分析和数值仿真表明,结合混沌后的加密系统具有较高的安全性。     

基于混沌参数切换逆映射的混沌通信系统

对一种采用Logistic逆映射的混沌数字调制通信系统输出的逆映射调制序列采用伯内廷法做了Lya punov指数谱的分析,发现其在较宽的参数范围内都是具有混沌性质的,从而解决精度有限使混沌序列呈现周期性的问题,同时还用取反变换和电平搬移的方法分别对此种通信系统的通信安全性与误码率做了改进,经过仿真验证了系统的可实现性和优越性.     

基于Lorenz混沌加密的DWT音频水印算法

将混沌理论引入到音频水印系统的设计中,提出一种基于Lorenz混沌系统的小波域数字音频水印算法。先将图像水印进行Logistic混沌加密,再利用三维Lorenz混沌吸引子在一定初值条件下产生的矩阵二次加密图像水印。把加密后的水印图像作为载体嵌入到音频信号的小波域。因为高维混沌的系统结构更为复杂、不可预测性更强,若没有初始值便无法得到加密矩阵,因此保障了水印的安全性;而在水印检测时,只要提供混沌加密的密钥和产生加密矩阵的初始值,就可完成水印的提取。仿真实验采用多种攻击方法,证明此方法具有很强的安全性和鲁棒性。     

基于椭圆曲线密码体制的数字签名

基于椭圆曲线的公钥密码体制是密码学研究的一个新课题,这种密码体制具有速度快、安全性高的优点.分析和描述了椭圆曲线密码体制,给出了基于椭圆曲线密码体制的数字签名算法,并对其安全性进行了分析.