对称密码体制及其算法研究

密码算法是实现网络信息安全的基础,本文对现代密钥密码算法及体系进行了研究,介绍了对称密码体制与非对称密码体制,重点分析了对称密码体制中分组密码与序列密码算法的原理、性质,比较了分组密码与序列密码的不同应用特性。     

一种混沌映射密码算法的安全性分析

近年来有许多基于迭代混沌映射的密码系统被提出,但它们中很少能抵抗选择明文攻击、选择密文攻击或者已知明文攻击。本文分析了参考文献[14]中存在的一些缺陷并且攻破它。参考文献[14]主要思想在于使用变长扩展密钥（最大128位）构造四个一维混沌映射的初值和迭代次数,获取初值和迭代次数的过程是有限整数问题,存在致命缺陷,不具抗攻击性,本文使用选择密文/明文攻击方法在很短时间内就能恢复变长扩展密钥。     

基于Feistel结构的混沌密码算法

对经典的二维Hénon映射的混沌和密码学特性进行了详细的分析,并与传统密码学中广泛使用的Feistel结构进行了比较研究.在此基础上,提出一种新的不平衡的Feistel结构,并设计出一种基于该结构和Hénon映射的混沌密码算法.理论分析和实验表明,该算法具有较高的安全性,能够抵抗差分和线性密码分析.     

基于Logistic映射的分组密码算法研究及其应用

针对传统分组加密算法仅仅依赖于算法设计，初始密钥始终不变的不足，提出利用Logistic映射改进分组密码算法的思想．实现了基于混沌序列的DES算法，先用Logistic映射定时迭代产生的伪随机序列，然后经过变换后作为DES算法的密钥，使其分组加密算法得密钥也处于不断的变化之中，从而提高加密强度．并给出了改进算法加密图像数据的应用实例，分析比较了改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能．     

基于超混沌序列的分组密码算法及其应用

利用混沌现象的“蝴蝶”效应和难以预测性等特点,提出利用超混沌序列改进分组密码算法的思想,实现基于超混沌序列的DES(数据加密标准)和AES(高级加密标准)算法,给出改进算法用于加密文本和图像数据的应用实例,分析比较改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能。研究表明,分组密码算法和超混沌序列技术结合能够进一步提高系统的安全性和抗破译性能。     

RSA密码体制的安全性分析和算法实现

文章系统的介绍了RSA公钥密码体制的工作原理,并对其进行了安全性分析。在此基础上,给出了简化RSA算法的具体策略。     

密码学的新进展及存在的问题

密码技术是信息安全技术的核心,文章介绍了密码学的基础,着重就当前密码学的新进展,发展中存在的问题,如:在线/离线密码学、圆锥曲线密码学、代理密码学、密钥托管问题、基于身份的密码学、多方密钥协商问题,可证安全性密码学等等进行讨论,还介绍了分组密码、序列密码发展的新方向和亟待解决的问题。     

基于Logistic映射的分组密码算法研究及其应用

针对传统分组加密算法仅仅依赖于算法设计 ,初始密钥始终不变的不足 ,提出利用Logistic映射改进分组密码算法的思想 .实现了基于混沌序列的DES算法 ,先用Logistic映射定时迭代产生的伪随机序列 ,然后经过变换后作为DES算法的密钥 ,使其分组加密算法得密钥也处于不断的变化之中 ,从而提高加密强度 .并给出了改进算法加密图像数据的应用实例 ,分析比较了改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能 .     

一种新的混沌分组密码算法

提出了一种新的分组密码算法,该算法把128比特的明文加密为128比特的密文.算法的密钥由128位的比特流K和Logistic映射的初值x0两部分组成.整个加密过程包含了一个初始变换、8个轮变换和最后的一个输出变换.每一轮使用一个128比特的轮密钥K(r)来加密上一轮的输入C(r-1),并把输出反馈到下一轮的输入.所有的轮密钥都是由128位的比特流K和由Logistic映射产生的128比特随机二进制序列导出.理论与实验分析表明该算法克服了一些纯混沌密码系统的固有缺陷,具有较高的性能.     

变结构密码算法

提出了变结构密码算法的概念，该算法是由可变结构密码算法及其结构初值更新算法组成的，而结构初值更新算法是由密码学的综合算符组成的。因为结构初值更新算法的结果不在信道中传输，故利用信道中截取的数据是不可有破译变结构密码算法的。启动变结构与启动固定结构保密机的方法大致一样，只需发送一组用户初值和结构初值，不必每更新一次密码算法的结构就从安全信道发送一组用户初值和结构初值。     

Block Cipher Design:Generalized Single-Use-Algorithm Based on Chaos

The idea of using a one-time-one-key design has been widely applied in conventional cryptography.With the security theory of conventional cryptology,encryption algorithms are made public while all the secrets are encoded only in the keys.This paper applies chaos theory to conventional cryptography to develop a one-time-one-algorithm design.A general theory is given to generate the clock key,substitution box,permutation box and operational sign functions for a one-time-one-algorithm scheme.This scheme is then implemented in a system to manage the tradeoff between speed and the security of the encryption algorithm.     

基于双混沌映射的序列密码算法研究

混沌系统具有对初值敏感、长期不可预测和伪随机性,在密码学中具备良好的应用基础.针对单混沌系统因计算机有限精度效应容易产生的混沌退化,必须应用一种双混沌映射的序列加密算法.该算法生成的序列符合局部随机性统计检验要求,具有良好的加密性能.     

改进的基于MISTY结构的可调分组密码

通过对基于MISTY结构的可调分组密码体制研究,利用Zn上的m阶可逆矩阵提出一种改进的可调分组密码体制,并且对提出的方案进行了安全性分析,结果证明5轮以上,Zn（n≥30）上的m（m≥4）阶可逆矩阵可以保证安全     

公钥密码体制RSA算法

介绍了公开密钥密码技术、RSA加密算法及举例,分析了分开密钥密码技术的安全性,并分析影响此技术成熟的不利因素。     

基于时空二维混沌序列的变参数混沌加密算法

提出一种基于时空二维混沌序列的可变参数混沌加密体制. 首先采用单向耦合映象格子模型产生时空混沌二值序列, 并对序列进行各项性能分析, 证明混沌序列具有良好的伪随机性. 其次, 采用一种新的变参数混沌加密算法, 将生成的时空混沌二值序列作为原始密钥, 并通过随机改变混沌加密系统的初始参数、 迭代次数及系统参数, 实现了变参数的加密过程. 实验结果表明, 该混沌加密系统中参数的随机变化, 增 加了混沌序列的复杂度和长周期性, 具有加密速度快、 安全性高的优点.     

基于复杂网络的混沌同步研究

根据Lyapunov稳定性理论,分别给出了环状网络和全局耦合网络渐近同步和指数同步的充分条件.并对两种不同结构网络的同步性能进行了比较,发现全局耦合网络同步性能更好.最后以Lorenz混沌系统为节点,分别对4个节点的环状网络和全局耦合网络的混沌同步进行了数值仿真,验证了结论的可靠性.     

基于时空混沌保密通信的研究

提出基于时空混沌序列的保密通信方法，提出了一种用时空混沌模型产生扩频地址码的方法，讨论了驱动序列的选择方法与原则，分析了其耦合同步特性，给出了一种具体的通信系统模型。实验结果表明：此模型具有较高的保密特性和较强的同步能力，并且易于实现。另外，只用很少的几路离散混沌序列作为同步序列就可传输多路信息，有效地提高了系统的信息传输效率。     

混合密码SCB算法的密钥恢复攻击

针对SCB (senior cross breed)算法序列部分设计的安全问题, 在已知序列部分生成的密钥流的情况下,用 O(2⁴⁴)的计算复杂度恢复算法的种子密钥。为得到序列部分攻击所需要的密钥流, 基于单比特随机故障模型, 对SCB算法分组部分进行了差分故障攻击, 当引入640次故障时, 攻击算法成功率可以达到99.4%。恢复算法256 bit种子密钥需要的计算复杂度为O(2⁴⁴)。     

基于复合混沌加密的虹膜识别安全性研究

为保证虹膜信息在网络传输中的安全,提出Arnold变换与OCML混沌系统相结合,针对虹膜图像的复合混沌加密系统对虹膜信息进行加密.首先,利用Arnold变换置乱并混淆虹膜图像,然后通过镜像算法解决Arnold变换中零点不变性问题,最后对置乱后的虹膜图像通过OCML混沌系统进行加密.实验表明,该算法密钥空间大,统计特性好,密钥敏感性强,加密速度快,平均加密时间70 ms.     

基于混沌系统的数字水印技术

提出了一种基于混沌映射的数字水印嵌入算法,水印的嵌入位置由混沌映射生成的混沌序列决定,同时在原始图像的不同区域嵌入水印,能有效抵抗剪切攻击,保证水印的安全性;并且嵌入水印的强度因子可以改变,可确保水印是不可见的;本算法提取水印时不需要原始图像,只需要提供密钥即可.