基于混沌的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器及其在圖像加密中的應(yīng)用.pdf

1、由于混沌對(duì)初始條件及參數(shù)敏感等的特性使其與傳統(tǒng)密碼的特性不謀而合，混沌密碼學(xué)由此產(chǎn)生。而隨機(jī)數(shù)在密碼學(xué)中占有舉足輕重的地位，越來越多的人開始研究基于混沌的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。它擺脫了基于（非）線性反饋移位器等的傳統(tǒng)偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器必須在整數(shù)域進(jìn)行運(yùn)算的限制，將運(yùn)算范圍擴(kuò)展到了實(shí)數(shù)域。同時(shí)它的出現(xiàn)也為圖像加密技術(shù)提供了新的方向。一維帳篷混沌系統(tǒng)由于實(shí)現(xiàn)簡單，性能好在混沌密碼學(xué)中被研究最多。但是它有一個(gè)缺點(diǎn)，即控制參數(shù)范圍太小造成了混沌密碼系統(tǒng)的

2、密鑰空間過小，從而影響了混沌密碼系統(tǒng)的安全性。針對(duì)這一問題，本文進(jìn)行了深入研究，并取得成果如下：
　　1.對(duì)混沌密碼系統(tǒng)的相關(guān)理論和基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了研究。研究了基于混沌的密碼系統(tǒng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀。介紹了密碼學(xué)的幾個(gè)分支和幾種常見的混沌系統(tǒng)，并對(duì)混沌系統(tǒng)處于混沌狀態(tài)的判斷依據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
　　2.改進(jìn)了一種旨在擴(kuò)大密鑰空間的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。該算法由D?sc?lesc u等人提出，旨在通過多次迭代一維帳篷混沌映射來擴(kuò)大基于該混

3、沌的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的密鑰空間，但是經(jīng)實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果證明，該方法的確在一定程度上擴(kuò)大了基于該混沌的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的密鑰空間，但是由其產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)性能并不是很好，不能通過NIST的全部測試。由此本文采用具有良好偽隨機(jī)性的m-序列對(duì)其進(jìn)行干擾，從而得到了密鑰空間大且性能良好的基于混沌的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
　　3.介紹了常用的數(shù)字圖像加密算法，在此基礎(chǔ)之上提出了一種新的基于混沌的數(shù)字圖像加密算法,并將本文改進(jìn)的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于了圖像