基于混沌理論的遙測(cè)信息安全技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和通信對(duì)抗技術(shù)的飛速發(fā)展，信息在傳輸過程中的安全問題就日顯突出，特別是對(duì)事關(guān)重要信息的再入遙測(cè)數(shù)據(jù)，采取何種技術(shù)來保證這些數(shù)據(jù)在開放空間中安全地傳輸?shù)侥康牡?，并盡可能使非授權(quán)方即便截獲到這些數(shù)據(jù)也不能理解其真正含義，這是非常有意義的研究課題。近年來，隨著混沌理論研究的逐步深入以及在應(yīng)用領(lǐng)域所取得的重大進(jìn)展，混沌密碼學(xué)等技術(shù)逐漸成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)?？蔁o論從安全性還是效率而言，現(xiàn)有的基于混沌理論的信息安全研究方案都還存在許多不足

2、。
　　本文主要進(jìn)行基于數(shù)字化混沌理論的遙測(cè)PCM數(shù)據(jù)加、解密和基于遙測(cè)PCM數(shù)據(jù)的混沌脈沖調(diào)制技術(shù)研究。研究成果具體體現(xiàn)在:
　　1.首先采用分組加密算法(如DES)和流加密算法對(duì)遙測(cè)PCM數(shù)據(jù)流分別進(jìn)行加密，并通過比較收發(fā)兩端的誤碼率情況，從而確定了流加密方式是適合遙測(cè)數(shù)據(jù)加密的加密體制，這樣可避免接收誤碼的擴(kuò)散。
　　2.建立了產(chǎn)生混沌序列密碼的新型數(shù)學(xué)模型-HYBRID映射，重點(diǎn)分析了該映射的混沌特性，包括混沌

3、態(tài)的產(chǎn)生機(jī)制、相軌跡、需要等待的過渡過程長(zhǎng)短等，并采用定時(shí)微擾混沌迭代初值的辦法成功地解決了有限精度效應(yīng)對(duì)混沌映射的影響，最后提出了具體的HYBRID偽隨機(jī)序列的生成算法，仿真結(jié)果表明該算法所產(chǎn)生的密鑰流序列能很好的通過標(biāo)準(zhǔn)的隨機(jī)性能測(cè)試，同時(shí)具有良好的自相關(guān)和互相關(guān)特性等特點(diǎn);接著利用DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了該混沌密鑰流。該方案具有數(shù)字化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易和速度快等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用該方法產(chǎn)生的混沌密鑰序列具有較理想的白噪聲統(tǒng)計(jì)特性，能適

4、用于遙測(cè)數(shù)據(jù)的加密系統(tǒng)。
　　3.建立了遙測(cè)PCM數(shù)據(jù)混沌加、解密系統(tǒng)的仿真平臺(tái)，并結(jié)合收發(fā)兩端密鑰同步的實(shí)際情況，提出了“類一次一密”的遙測(cè)PCM數(shù)據(jù)混沌加、解密方案，并分析了收發(fā)兩端密鑰同步的具體措施，同時(shí)對(duì)該方案中密鑰同步的可靠性、魯棒性和安全性進(jìn)行了分析。最后在多徑瑞利衰落環(huán)境下對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明該方案不但沒有引起收端的誤碼擴(kuò)散，而且能夠滿足遙測(cè)PCM系統(tǒng)的加密強(qiáng)度要求。
　　4.對(duì)遙測(cè)PCM混沌加、解

5、密系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。并根據(jù)工程實(shí)際情況，對(duì)發(fā)端的PCM數(shù)據(jù)流混沌加密方案進(jìn)行了詳細(xì)地分析設(shè)計(jì)，最后利用信道衰落仿真器模擬遙測(cè)信道的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了接收終端的解密處理，為遙測(cè)PCM加、解密系統(tǒng)的最終實(shí)施做了卓有成效的探索。
　　5.分析了混沌脈沖位置調(diào)制與解調(diào)的原理，并對(duì)遙測(cè)系統(tǒng)中基于PCM數(shù)據(jù)的脈沖信號(hào)的保密傳輸技術(shù)進(jìn)行了仿真分析，為遙測(cè)系統(tǒng)中的脈沖信號(hào)加、解密提供了一條新的思路。
　　6.討論了混沌理論在擴(kuò)頻通信領(lǐng)域中的應(yīng)用