混沌復(fù)雜性與序列密碼安全性的研究與應(yīng)用.pdf

1、混沌本身具有復(fù)雜性，由混沌動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列也具有其復(fù)雜性。通過(guò)對(duì)混沌動(dòng)力系統(tǒng)的復(fù)雜性進(jìn)行研究和分析，有助于混沌序列的復(fù)雜性(安全性)分析，同時(shí)有助于混沌序列密碼的實(shí)際應(yīng)用。 對(duì)混沌動(dòng)力系統(tǒng)復(fù)雜性的研究主要從混沌吸引子入手。首先針對(duì)其定性特征進(jìn)行分析，證明混沌本身具有極其復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特征。為了進(jìn)一步將其復(fù)雜程度與具體的數(shù)值關(guān)聯(lián)起來(lái)，引入了復(fù)雜性的定量特征。通過(guò)對(duì)定量描述混沌性質(zhì)的三個(gè)主要參數(shù)(Lyapunov指數(shù)、分維和測(cè)度

2、熵)的計(jì)算仿真，得到了這三個(gè)參數(shù)與混沌復(fù)雜程度的一些關(guān)系。 混沌序列的復(fù)雜性直接關(guān)系到以其量化產(chǎn)生的混沌0-1序列的實(shí)際應(yīng)用的安全，所以對(duì)其進(jìn)行全面的分析有著非常重要的意義。本文運(yùn)用了相關(guān)統(tǒng)計(jì)方法和ApEn復(fù)雜性的方法對(duì)混沌方程產(chǎn)生的時(shí)間序列進(jìn)行了分析，分析發(fā)現(xiàn)對(duì)Lorenz方程進(jìn)行預(yù)處理之后的時(shí)間序列具有更好的相關(guān)性、游程特性以及ApEn復(fù)雜性，從而證明該時(shí)間序列可以用作產(chǎn)生0-1序列的原始序列。對(duì)于產(chǎn)生的0-1序列，采用了三

3、種分析方法：隨機(jī)性檢驗(yàn)、線性復(fù)雜性分析和ApEn復(fù)雜性分析。計(jì)算仿真結(jié)果表明，Lorenz方程生成的0-1序列具有良好的隨機(jī)性和線性復(fù)雜性。但是其ApEn復(fù)雜性與logistic映射量化得到0-1序列的ApEn復(fù)雜性基本一致，不能區(qū)分不同混沌系統(tǒng)生成0-1序列的復(fù)雜性差異，初步研究認(rèn)為其原因在于量化方法的選取，有待于尋求更好的量化方法。 最后以Lorenz方程生成的0-1序列作為序列密碼，提出了一種基于Java的網(wǎng)絡(luò)信息加密系統(tǒng)