一类基于动态S盒的混沌伪随机序列发生器

为提高伪随机序列的动力学性质,利用有限群上的随机行走理论,提出了用动态S盒对基于混沌轨道编码模型的伪随机序列发生器产生的伪随机序列进行变换的方法,从而构造出一种新型混沌伪随机序列发生器——基于动态S盒的混沌伪随机序列发生器.这种发生器不仅保持了混沌伪随机序列的均匀性和独立性,而且增强了伪随机序列动力学性质的复杂性,克服了已有混沌伪随机序列的动力学性质比较简单的缺点.     

迭代混沌映射的S盒构造方法

置换盒又称为S盒,是分组密码中常采用的重要部件.首先对评价S盒性能的指标进行了分析,以非线性度、完全雪崩准则、输出比特间独立性、差分均匀性和双射作为主要的评价指标.然后利用混沌系统在相空间的高度非线性,提出了一种迭代混沌映射的S盒构造方法.仿真检测表明,利用该算法产生的S盒具有很好的密码学特性,为开发新的分组密码算法和动态S盒加密方法奠定了很好的基础.     

迭代混沌映射的S盒构造方法

置换盒又称为S盒,是分组密码中常采用的重要部件。首先对评价S盒性能的指标进行了分析,以非线性度、完全雪崩准则、输出比特间独立性、差分均匀性和双射作为主要的评价指标。然后利用混沌系统在相空间的高度非线性,提出了一种迭代混沌映射的S盒构造方法。仿真检测表明,利用该算法产生的S盒具有很好的密码学特性,为开发新的分组密码算法和动态S盒加密方法奠定了很好的基础。     

基于预映射动态选择S盒的Hash函数

在分析已有WHF函数的基础上,通过对AES算法中30个既约多项式对应S盒的实现及性质讨论,提出了一种基于预映射动态选择S盒的hash函数。经过理论分析和实验证明,新算法在安全性和效率上均得到了进一步的提高。     

基于多维动态S盒和LFSR的分组密码算法

提出一种基于多维动态S盒混淆替换和n级联动线性反馈移位寄存器(LFSR)的分组密码算法.首先,通过矩阵变换初步将明文扰乱,进而进行多维动态S盒混淆替换,以此增强密文的非线性安全度;然后,通过列混淆函数进行组字节位循环移位,增强密文的扩散性;最后,使用n级联动线性反馈移位寄存器组生成动态密钥,增强每一轮迭代时的密钥随机性,使算法具有密码分组链接模式.性能分析结果表明:相对于AES算法和DES算法,本算法在增强安全性的同时对算法加解密速度影响较小.相关系数检验和差分分析实验进一步证明了算法可有效抵抗线性密码分析攻击和差分分析攻击等目前主流的密码算法攻击手段.     

一种基于复合混沌系统的数字图像加密算法

本文提出了一种基于复合混沌系统的数字图像加密算法并给出了其具体实例模型,解决了有限精度下基于单一混沌映射的加密系统周期较短且易于破解的缺点,有效地扩展了混沌密钥流的周期并提高了系统抗自适应参数混沌同步攻击的能力。     

复合种群动态模型的混沌分析

通过对Levins复合种群动态模型的参数域、倍周期分岔和混沌的分析,结果表明该模型的参数域为c≥e≥c-2√c且c＞4;当c≥e＞c-1时,模型的不动点为0;c-1＞e＞c-3时,不动点是(c-e-1)÷c;2-周期解的稳定域为c-3＞e＞c-1-√6.模型在参数域的局部范围会出现混沌行为.     

基于动态状态观测器的混沌系统同步设计的参数化方法

研究了在有界干扰情况下一类非线性反馈混沌系统的同步动态观测器设计问题。基于Sylvester矩阵方程的参数化解,给出了非线性反馈混沌系统的同步动态观测器矩阵的所有参数化表达式,其所含参量为混沌系统控制设计提供了全部自由度,可适当选择自由参量满足某些鲁棒性指标。最后,数值算例及其仿真结果表明本文所提非线性反馈混沌系统的同步动态观测器的参数化设计方法是简单有效的。     

基于复合混沌系统的彩色图像加密算法及Matlab实现

应用混合Lorenz混沌系统和Logistics映射的加密方法,研究了混沌彩色数图像加密问题﹒基于龙格-库塔法、Lorenz系统和Logistics混沌系,提出了一种基于混沌的彩色图像加密方法﹒该方法拥有多个密匙,具备多个混沌的优点,形成了强大的安全性,适合对彩色图像加密﹒最后,通过Matlab进行了数值仿真,验证了所提算法的有效性﹒     

基于混沌系统的脆弱性水印算法设计

提出了一种新的脆弱性数字水印方案,原始图像不重叠分块后求取各块的灰度平均值,然后利用混沌系统首先对其进行混沌映射,再对其用二值映射函数映射为二值序列后作为水印信息嵌入到载体图像的LSB位平面中.实验结果表明,论文提出的方案有很好的篡改定位能力和安全性.     

基于动态terminal滑模控制实现混沌系统的同步

分析一类含有外部噪声干扰的混沌系统的同步控制问题,设计了一个动态terminal滑模控制器,使同步误差系统的状态在有限时间内收敛到零,系统的初始状态始终保持在滑模面上,从而消除了普通滑模控制的到达阶段.通过对Duffing-Holmes系统的同步仿真,验证了该方法的可行性.     

S盒变换规则融合雅克比椭圆混沌映射的图像加密算法研究

由于当前的基于混沌映射的图像加密算法存在瞬态效应,且在像素扩散阶段都没有使用完整的随机密码序列,从而降低了加密系统的安全性,无法抵御各类明文与密文攻击。对此,设计了一个完整的随机密码序列和新的雅克比椭圆映射,并定义了一个S盒变换规则;构造了预混淆-混淆-扩散结构,提出了S盒变换规则耦合雅克比椭圆混沌映射的图像加密算法。首先利用S盒变换规则对初始图像进行预混淆;再根据Logistic混沌映射与代数变换模型所生成的外部密钥迭代雅克比椭圆混沌映射,以消除瞬态效应;改变初始外部密钥,再次迭代雅克比椭圆混沌映射,用序列修正函数对迭代得到的伪随机序列进行修正,产生的新序列在混淆机制下改变预混淆图像像素值;根据密钥流机制和新序列来设计一个完整的随机密码序列,对混淆像素进行扩散。在MATLAB仿真平台上测试结果表明:该算法高度安全,拥有很强的密钥敏感性,密钥空间巨大。     

基于仿射变换的密钥相关S盒构造方法

针对现有密钥相关S盒构造方法存在的问题,提出了仿射密钥相关S盒的概念,给出了一种由密钥获得仿射密钥相关S盒的方法及其算法;分析了仿射变换对S盒的密码指标的影响,证明了保持仿射密钥相关S盒代数次数不变的条件.理论分析及实验结果表明:利用该方法所获得的密钥相关S盒在非线性度、差分均匀性、抗代数攻击能力、代数次数、代数项数分布、严格雪崩特性等指标上显示出良好的密码学特性,从而有效克服了现有密钥相关S盒构造方法中可能出现弱S盒等不足.     

基于宿主嵌入式软件白盒覆盖测试系统的设计

随着软件系统变得越来越复杂和庞大,软件中的安全缺陷也急剧增加,系统中的错误也在逐渐增多。本文实现了基于宿主的嵌入式软件覆盖测试系统,该系统通过对源程序进行词法语法分析、自动插装、测试用例的生成和加入、动态仿真运行及覆盖率报告分析等得到测试结果,有效的解决了传统的基于目标带来的软件测试依赖硬件等问题,基本满足了用户对嵌入式软件测试的需求。     

利用动态神经网络产生混沌系统

根据逆最优控制方法，针对非线性系统，提出了利用动态神经网络产生混沌的一种新方法。令动态神经网络复制所需要的混沌系统来设计控制器。鉴于混沌反控制的本质，巧妙地引入了一个跟踪控制。这种方法不需要估计混沌吸引子的Lyapunov指数，从而大大地减少了计算量，这说明这种方法便于实际应用。以Lorenz系统为例，进行了数值仿真，结果表明所提出的控制器是有效的，性能是良好的。     

一种AES S 盒改进方案的设计

S盒作为AES算法惟一的非线性运算,直接决定算法的性能。针对S盒的仿射变换对周期为4,迭代输出周期不大于88,而且代数表达式只有9项的缺陷提出了改进方案,并构造新的S盒。该改进S盒具有周期16仿射变换对,迭代输出周期为256,而且S盒和逆S盒代数表达式项数分别达到252项和254项。将改进的S盒与AES的S盒在平衡性、严格雪崩准则、非线性度等10种代数性质方面进行比较,结果表明改进S盒具有更好的代数性质,抗代数攻击的能力更强。     

S盒的二次方程及一个新的设计准则

S盒是许多分组密码算法中唯一的非线性部件, 因此它的密码强度决定了整个密码算法的安全强度. 本文从理论上分析S盒中二次方程的存在条件, 证明了AES(Advanced Encryption Standard)密码的S盒在有限域GF(256)上存在55个线性无关的二次方程, 并第一次给出了GF(256)上的这些二次方程. 这些方程可能被用于一些代数攻击中, 如XSL(eXtended Sparse Linearization)攻击. 为了防止利用这些二次方程进行的代数攻击, 本文提出一个新的S盒设计准则.     

基于3S的土地利用动态监测系统

为了克服传统的土地利用图件更新技术的弊端,从当前土地利用动态监测的实际要求出发,采用理论研究与系统开发相结合的方法,提出了基于"3S"技术的土地利用图件更新的总体方案,利用遥感技术快速发现变化的地块,用GPS快速准确地测定更新信息,最终在GIS环境下实现土地利用图件的更新,并开发了相应的土地利用动态监测原型系统.该方案投入小,效率高,对于市、县级土地监管部门快速准确掌握土地利用数据具有现实意义.     

基于混沌同步的混沌加密系统安全性

在Kerckhoff准则下，从选择密文攻击出发，探讨了基于混沌同步的混沌加密系统的安全性，并指出在选择密文攻击下可以获得加密系统的密钥．了基于超混沌的混沌加密系统和基于混沌的混合加密系统．结果表明，基于混沌同步的混沌加密系统不具有很高的安全性．     

基于微分几何方法的高维混沌系统间的复合同步控制

基于多入多出的微分几何方法提出了一个高维混沌系统间的同步方法.通过适当调节系统的相对阶和非线性坐标变换,将误差动力学系统转换为线性子系统与零动态子系统,使零动态子系统的收敛以独立设计的方式来确定外部控制的形式.以高维Lorenz型混沌系统为例设计了混沌同步的控制方案,其中,零动态的收敛采用了滑膜控制方法.模拟仿真验证了方案的有效性,可被应用于其他类型的混沌同步控制.