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一种新型复合混沌保密系统的设计及应用

作　者: 孙欣欣
导　师: 林迎珍
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算数学
关键词: 混沌复合混沌混沌密码图像加密
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
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内容摘要

社会的信息化使信息成为社会活动的战略资源和重要财富。信息的安全问题不仅关系到个人利益,甚至还关系到社会的稳定、经济的发展乃至国家的安危,科技的进步使传统的保密系统无法应对现代的需求。由于混沌系统所特有的许多性质符合密码学的要求,因此被应用到密码学领域,并且基于混沌理论的保密系统也表现出很好的性能,但是在有限精度下,混沌可能出现退化问题,降低了保密方案的安全性。本文围绕混沌技术在密码学中的应用这一课题,进行了比较深入地研究,巧妙地选取了四个混沌映射,设计了一个由这四个一维混沌映射构造的复合混沌系统,并利用一个序列发生器实现了四个混沌映射的动态选取,进行模拟实验发现理论与模拟数据出现了偏差,文中随后给出了一个解决方案,对退化现象进行补偿后得到了伪随机序列,并对伪随机序列进行了密码学检验。利用这个新的复合混沌系统设计了一个新型的图像加密方案,对该方案进行了密钥空间分析、统计特性分析、信息熵分析、密钥敏感性分析,结果表明该方案不但符合密码学的要求,而且具有很高的安全性、加密速度快、实用价值高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-12
  1.1 研究背景与意义  8-9
  1.2 混沌理论的产生与发展  9
  1.3 混沌密码学的研究现状与分析  9-10
  1.4 本文的主要工作内容  10-12
第2章混沌理论和密码学分析  12-23
  2.1 混沌学基础  12-17
    2.1.1 混沌的定义  12-13
    2.1.2 混沌的基本特性  13-14
    2.1.3 混沌的识别方法  14-17
  2.2 密码学基础研究  17-20
    2.2.1 密码学的基本概念  17-18
    2.2.2 现代密码体系  18-19
    2.2.3 密码算法的安全性  19-20
  2.3 混沌密码学介绍  20-22
    2.3.1 混沌理论与密码学的关系  20
    2.3.2 混沌序列的生成  20-21
    2.3.3 存在的问题与解决方案  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章复合混沌加密算法的设计  23-32
  3.1 复合混沌系统的定义  23
  3.2 系统混沌性的证明  23-26
  3.3 复合序列的选取  26-28
  3.4 伪随机数列的生成  28-29
  3.5 序列模拟以及统计分析  29-30
  3.6 随机性检验  30-31
  3.7 本章小结  31-32
第4章图像加密方案的设计与实验  32-39
  4.1 引言  32
  4.2 图像加密方案  32-33
    4.2.1 加密过程  32-33
    4.2.2 解密过程  33
  4.3 模拟实验及保密性能分析  33-38
    4.3.1 密钥空间分析  34
    4.3.2 敏感性分析  34-35
    4.3.3 熵分析  35
    4.3.4 直方图分析  35-36
    4.3.5 线性相关性分析  36-38
  4.4 改进之处  38
  4.5 本章小结  38-39
结论  39-40
参考文献  40-45
致谢  45

一种新型复合混沌保密系统的设计及应用

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