基于混沌Logistic系統(tǒng)的序列加密算法改進(jìn)與應(yīng)用研究.pdf

1、在信息時(shí)代的今天，隨著網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。信息的安全與保護(hù)問(wèn)題顯得愈發(fā)重要，使得密碼學(xué)理論與技術(shù)成為信息科學(xué)與技術(shù)中的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。一些新興的密碼學(xué)理論，如混沌密碼學(xué)、量子密碼學(xué)等，也引起了愈來(lái)愈多的學(xué)者的青睞。 混沌系統(tǒng)對(duì)初始條件極端敏感，能夠產(chǎn)生大量的具有類隨機(jī)性、相關(guān)性、復(fù)雜性和較寬頻譜等優(yōu)良密碼學(xué)性能的序列。本文主要研究基于混沌Logistic系統(tǒng)的序列加密算法改進(jìn)與應(yīng)用研

2、究方面的問(wèn)題。 本論文首先介紹了現(xiàn)代密碼學(xué)、序列密碼學(xué)和混沌學(xué)的一些基本概念和相關(guān)原理，其中尤其重點(diǎn)介紹了決定序列密碼安全性方面的幾個(gè)重要因素。然后以理論分析和數(shù)學(xué)試驗(yàn)相結(jié)合的手段，給出了關(guān)于Logistic混沌系統(tǒng)的全面分析。接下來(lái)給出了傳統(tǒng)單一型Logistic混沌序列加密算法的設(shè)計(jì)方法，并針對(duì)其存在的缺點(diǎn)，尤其分析了“有限精度下的動(dòng)力學(xué)特征退化問(wèn)題”，并在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)算法：“結(jié)合m-序列擾動(dòng)的復(fù)合型混沌Logisti

3、c序列加密算法”。并從改進(jìn)算法生成序列的隨機(jī)性、序列的線性復(fù)雜度以及序列的安全性方面做了全面的分析，并與傳統(tǒng)算法和m-序列產(chǎn)生的序列進(jìn)行了對(duì)比分析。通過(guò)分析和試驗(yàn)結(jié)果，證明了改進(jìn)算法在序列的隨機(jī)性和周期性方面較之傳統(tǒng)算法有了明顯的改善，達(dá)到了改進(jìn)的預(yù)期效果。最后我將改進(jìn)算法應(yīng)用到了數(shù)字圖像的加密中，設(shè)計(jì)了以改進(jìn)算法為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)字圖像置亂技術(shù)的數(shù)字圖像加密算法。通過(guò)對(duì)512×512的24位數(shù)字圖像進(jìn)行加密實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該數(shù)字圖像加密算法完