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基于超混沌系统的双向身份认证算法的研究

作　者: 谷敬丽
导　师: 卢辉斌
学　校: 燕山大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 混沌系统超混沌系统超混沌序列动态口令双向身份认证
分类号: TN918.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

混沌系统具有非线性动力学特性。混沌系统具有的初值和参数敏感性、遍历性等特性，使得可以生成数量大、随机性好且均匀分布于密钥空间的序列,因此这些序列非常适合作为密钥序列。本文设计了一种基于超混沌系统的双向身份认证技术，可以实现服务器和客户端的相互认证，认证过程中动态口令一次一变，这样可以防止重放攻击，从而保护用户安全。首先，本文介绍了混沌理论、动态口令身份认证理论和哈希函数。然后研究了一种新的四维超混沌系统，根据混沌系统的判定标准，通过理论研究和实验验证，讨论了系统的耗散性、平衡点的稳定性、混沌吸引子等，验证了该四维混沌系统为超混沌系统。然后对超混沌系统的初值敏感性、功率谱等特性进行分析，并通过实验仿真绘制出各种特性的图形。然后介绍了几种超混沌序列的生成方法。根据序列随机性测试标准，通过MATLAB实验仿真得到实验数据和仿真图形，从而分析对比了序列的随机性能。然后，采用一种超混沌序列并应用于该身份认证中，通过实验仿真验证了其具有的良好随机性。再者，设计出基于超混沌系统的双向身份认证模型。详细描述系统的注册及认证阶段，并通过MATLAB实验仿真，验证该系统的可行性和有效性，说明该身份认证技术可以有效地保护用户的信息安全。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状及分析  10-11
  1.3 本文研究的内容和创新点  11-12
  1.4 本文内容和组织结构  12-13
第2章混沌理论及动态身份认证机制  13-29
  2.1 混沌基础知识  13-20
    2.1.1 混沌理论的历史及发展  13-14
    2.1.2 混沌的概念及其特征  14-15
    2.1.3 混沌系统的判定原则  15-17
    2.1.4 典型的混沌系统  17-19
    2.1.5 混沌与密码学的关系  19-20
  2.2 身份认证技术基础知识  20-23
    2.2.1 身份认证技术概述  20-21
    2.2.2 身份认证技术分类  21-23
  2.3 动态口令基础知识  23-26
    2.3.1 动态口令  23-24
    2.3.2 动态口令的分类  24-26
  2.4 HASH 函数  26-28
    2.4.1 Hash 函数及其特征  26-27
    2.4.2 MD5 算法  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章超混沌系统及序列生成方法的对比研究与性能分析  29-45
  3.1 超混沌系统的判定及特性分析  29-34
    3.1.1 超混沌系统的判定  29-32
    3.1.2 超混沌系统的特性研究  32-34
  3.2 超混沌序列的生成方法及随机性比较  34-43
    3.2.1 两种超混沌序列的性能比较  34-38
    3.2.2 超混沌序列的生成方法及随机性能比较  38-43
  3.3 本章小结  43-45
第4章基于超混沌系统的双向身份认证算法的研究  45-55
  4.1 超混沌序列的选取及性能分析  45-48
  4.2 基于超混沌系统的双向身份认证的设计  48-54
    4.2.1 USB Key 身份认证技术  48-49
    4.2.2 双向身份认证设计过程  49-52
    4.2.3 认证方案性能分析  52-53
    4.2.4 实验仿真  53-54
  4.3 本章小结  54-55
结论  55-57
参考文献  57-60
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  60-61
致谢  61-62
作者简介  62

基于超混沌系统的双向身份认证算法的研究

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