基于混沌同步的保密通信

针对网络数据传输的安全问题,提出了一种基于混沌同步的保密通信方法。通过设计非线性状态观测器,构造了两个混沌系统并使其保持同步,从而实现加密信号的完全再现。同时分析了同步系统的稳定性,给出了设计非线性状态观测器的方法。应用熟知的Rossler混沌系统构建保密通信系统,并进行分析和仿真。仿真结果表明,该方法具有设计简单、同步速度快、保密程度高等特点。     

多维视觉信息DWT-混沌加密技术研究

针对多维视觉信息图像和视频等的加密问题进行研究,提出一种基于离散小波和混沌序列的加密技术。该方法利用多维可视信号宿主的巨大可转换状态空间及各中间状态间的转换关系,获得一种视觉信息最佳保护系统结构框架模型,根据该模型,用DWT变换压缩知化视觉特征,用混沌序列破坏知化视觉特征,达到保护多维可视信息安全的目的。给出一个具体应用实例,通过仿真实验证明了该算法的有效性。     

Implementation of a new chaotic encryption system and synchronization

1.INTRODUCTIONChaos phenomenonis a kind of deterministic andran-domlike process in nonlinear dynamics.Chaos signalis very sensitive to initial conditions and chaotic se-quences are unpredictable,which makeits applicationin secure communication become a research hotspot innowadays,at the same ti me,it shows the potentialvitality of chaos,but some problems such as the de-sign of secret keys and the li mited models of the gen-eration of chaotic signals,have not resolved yet.It isknown to all …     

时滞混沌系统的脉冲同步

针对时滞混沌系统的同步问题,利用脉冲控制方法,提出了新的渐进同步的充分条件。利用脉冲状态反馈控制,在系统矩阵为Hurwitz矩阵和正定矩阵两种情况下,得到了时滞混沌系统同步的充分条件;进一步,为便于工程应用,利用脉冲输出反馈,在系统矩阵为上述两种情况下,得到了时滞混沌系统同步的充分条件。该同步条件使时滞混沌同步系统快速地达到10-2误差。最后,以一个多重时滞混沌系统为例,进行了数值仿真,验证了该方法的有效性。     

严格反馈混沌系统标量混沌信号同步的Backstepping方法

将反向递推设计思想应用于标量混沌信号同步控制,以严格反馈系统为对象,根据混沌同步控制的特点,采用Backstepping设计方法,设计出严格反馈系统的控制器。严格反馈系统在所设计控制器的控制下,其第一个状态变量输出可以大范围渐近同步于给定的混沌系统的标量输出。理论分析与计算机模拟均证实了设计方法与控制器的有效性。     

Security analysis and modification of a chaotic encryption system

A type of digital chaotic encryption system was proposed in Ref. [1] which uses a class of 1-D piecewise linear (PWL) map to realize chaotic encryption and decryption system through the inverse system approach. In the general with the input terminal. In this paper we show that this cryptosystem can not frustrate chosen-cipher text attack. A type of chaotic encryption system based on self-synchronizing stream cipher is proposed. This system can avoid chosen-cipher text attack and has higher security.     

基于扩张状态观测器的标量混沌信号同步系统

将扩张状态观测器与控制器的backstepping设计相结合,给出了一种标量混沌信号同步控制方案。该方案将产生参考混沌信号的驱动系统看作具有规范形或类规范形的系统,构造具有严格反馈形式的非线性系统作为响应系统,利用扩张状态观测器估计驱动系统的状态和未知结构信息,采用backstepping方法设计出控制器。应用该同步控制方案,可以在驱动系统结构和参数未知及不要求混沌参考信号连续可导的前提下,实现构造响应系统的输出渐近同步于任意标量混沌信号。理论分析与计算机仿真结果均证实了控制方案的有效性。     

陈氏混沌系统的脉冲鲁棒同步

针对存在扰动的两个陈氏混沌系统同步问题,提出应用脉冲控制的方法来实现鲁棒同步。使具有不确定扰动的陈氏混沌同步误差系统渐近镇定到平衡点,并且获得其充分条件。最后,通过数值实验来证明所提出脉冲控制方法对陈氏混沌系统鲁棒同步是有效的。     

基于反步法的异结构混沌系统Q-S同步

基于反步法,提出了扩展Liu混沌系统和Genesio混沌系统的Q-S同步方法.反步法降低了控制器的设计难度,易于求取误差系统的Lyapunov函数.设计了单驱动器和多驱动器两种控制器结构,同步控制器结构均比以往的异结构同步控制器有所简化.仿真结果验证了两种控制器均能实现扩展Liu混沌系统和Genesio系统的Q-S同步,并且多驱动器结构更简单,同步速度快,动态过程误差小.基于反步法的Q-S同步方法可以推广到其他的异结构混沌系统同步控制中.     

一种基于Logistic映射的数据加密算法

针对以原文叠加确定性混沌随机序列为核心的一般混沌加密算法保密性较低的特点,提出了一种以将原文变换为混沌随机序列为核必思想的基于Logistic映射的数据加密算法。该算法采用固定字长离散化、加入扰动项的方法,将Logistic映射修正为一一映射,并实现了将"信号"变换成"噪声"的加密思路。实例演示表明该算法简便快捷,保密性高,扩展性强,具有很好的应用前景,可广泛用于军事通信保密、网络信息安全等领域。     

四维混沌系统的自适应修正函数投影同步

研究了具有未知参数四维混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论、Barbalat引理和主动控制方法,设计自适应控制器和参数更新规则,实现了该类混沌系统的修正函数投影同步。同时,将该方法用于混沌掩盖保密通信。数值仿真表明了该方法可渐近实现函数投影同步,且在保密通信中可有效恢复信息信号。     

基于混沌映射的动态分组密码算法研究

提出一种基于混沌迭代映射的动态分组密码加密算法,充分利用了混沌的遍历性、伪随机性及对初始条件和参数的敏感性等特性.同时根据混沌序列仅由初始值和参数控制,易于生成的特点,采取了一种新的动态加密方案,提高了加密算法的安全性.仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于三维混沌猫映射图像加密算法的改进

针对基于三维混沌猫映射的图像钥加密算法,提出了一种有效的改进算法。该算法使用随机扫描进行加密预处理,并在扩散过程和密钥产生器中分别使用双密钥和组密钥的方式,而且采用混沌物理量进一步衡量该加密系统的性能。仿真结果表明,该方法具有高置乱程度、良好的扩散性能和足够大的密钥空间,可获得足够高的安全性,不仅能抵抗差分攻击、选择明文攻击、统计攻击等,而且取得了复杂度和速度的良好折中,适合应用于实时的按安全级别加密的网络图像加密中。     

Lorenz混沌系统的非线性反馈错位同步控制

在驱动-响应系统框架下,提出了一种新的混沌同步——错位同步的概念。这种同步不同于完全同步,它要求驱动系统的状态向量中至少有一个状态分量不与响应系统的对应分量,而是与其他任一状态分量随着时间变化达到一致。应用Lyapunov稳定性理论,采用非线性反馈控制方法研究了Lorenz混沌系统的错位同步。数值仿真研究表明,错位同步的可实现性和所提控制方案的有效性。     

一类具有未知参数干扰的混沌系统的同步

利用主动控制思想实现了两个具有未知参数干扰的不确定混沌系统的同步。通过在控制器中添加误差补偿项来消除参数干扰对系统同步的影响,并利用矩阵理论中盖格尔圆定理给出了控制器中线性部分参数取值的一般范围。理论分析证明,所设计的响应系统能使同步误差收敛到零。最后针对Lorenz系统进行了仿真,结果表明设计的控制器是有效的。     

Coullet系统异结构线性反馈混沌同步

用形式为x|x|非线性函数取代Coullet系统中的立方非线性函数得到变形Coullet系统。分析二系统的特性,发现变形Coullet系统与原Coullet混沌系统具有拓扑共轭关系。采用线性反馈方法实现了二个拓扑共轭异结构系统之间的混沌同步,根据Hurwitz稳定性判据,得到反馈控制增益k的理论值。设计了实现Coullet系统异结构线性反馈混沌同步的实验电路,并通过实验对理论分析进行验证,结果表明理论分析的正确性。     

一类时延混沌系统的自适应同步

针对一类时延混沌系统参数未知的情况,将自适应技术与系统辨识技术应用于时延混沌系统的同步控制。在系统非线性动态函数的导数满足有界的基本假设条件下,给出了此类系统基于线性函数耦合的阈值条件。利用Lyapunov理论,分析了同步的渐进稳定性,给出并证明了该判定条件的充分性;同时给出系统参数的自适应辨识,使系统参数逐渐逼近真实值,实现具有不同初始点、参数未知的时延混沌系统的同步控制     

Linear generalized synchronization of chaotic systems with uncertain parameters

A more general form of projective synchronization,so called linear generalized synchronization(LGS)is proposed,which includes the generalized projective synchronization(GPS)and the hybrid projective synchronization(HPS)as its special cases.Based on the adaptive technique and Lyapunov stability theory,a general method for achieving the LGS between two chaotic or hyperchaotic systems with uncertain parameters in any scaling matrix is presented.Some numerical simulations are provided to show the effectiveness and feasibility of the proposed synchronization method.     

基于正交函数网络的不确定混沌系统的控制

提出了基于正交函数网络的不确定混沌系统的自适应控制方法．通过利用计算简单、收敛速度快的单隐层正交函数神经网络，构建了一类不确定混沌系统的控制器．利用李雅普诺夫稳定性定理得到了该网络控制器的权值更新规则并保证了权值误差和跟踪误差的有界性．该控制器不仅能够保证混沌系统以有界误差对指定轨迹进行精确跟踪，也能够使有外部扰动的混沌系统快速跟踪一个指定的轨迹．最后，利用陈氏混沌系统和Lorenz系统进行了系统仿真，结果表明了该控制器在混沌控制中的有效性。     

JPEG彩色图像加密新算法

基于复合混沌和有限整数域上的仿射变换,提出一种结合彩色图像压缩编码的加密算法。先在空域对红、绿、蓝分量以8×8大小块为基本单元统一进行位置置乱,打乱分量之间的组合关系,接着进行正常的压缩。在量化系数之后,对所有的直流系数统一进行置乱、自适应地代换和扩散,对所有的交流系数统一进行置乱、自适应地改变符号位,其中置乱操作在改变系数位置的同时根据坐标混合它的值,自适应的操作通过利用中间数据扰动复合混沌系统来实现。算法密钥空间大,敏感性强,安全性高;构造的复合混沌系统形式简单,易于并行实现;得到的密文与直接压缩的图像大小相当。