基于混沌的数字加密应用技术研究

论文摘要

随着互联网技术的飞速发展,信息安全逐渐成为人们所关注的焦点。由于目前多数传统的加密算法已经被成功破解或仍然存在严重安全隐患,因此迫切需要采用新的技术构建加密算法,本文由此提出应用混沌系统进行加密。混沌具有遍历性、轨道不可预知性和初值极度敏感性等优良特性,非常适合于构建加密系统。本文主要研究混沌序列密码及其应用,以混沌理论及现有混沌加密技术为切入点,进行了系统论述,在此基础上,结合对广义Henon映射所产生混沌序列统计特性的分析,设计出一种新的模型,应用该模型来优化原有混沌序列的随机统计特性。此外,本文还应用混沌序列构建出一系列新的数字图像加密算法、图像数字水印算法和Hash函数构造算法,并通过仿真分析验证了算法的优秀安全性能。此项研究是对混沌加密技术的有益尝试,在混沌保密通信领域中具有一定的应用价值。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 密码学与信息安全概述
• 1.2 混沌理论概述
• 1.2.1 混沌的定义
• 1.2.2 混沌的特性
• 1.2.3 混沌的研究方法
• 1.3 混沌加密概述
• 1.3.1 混沌加密研究现状
• 1.3.2 混沌分组密码
• 1.3.3 混沌序列密码
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 混沌序列密码研究
• 2.1 伪随机序列概述
• 2.2 广义Henon映射
• 2.3 混沌伪随机序列
• 2.3.1 混沌序列的生成及优化
• 2.3.2 序列的统计检验
• 2.3.3 安全性分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于混沌的数字图像加密
• 3.1 引言
• 3.2 图像加密算法
• 3.2.1 图像像素空间位置置乱算法
• 3.2.2 图像灰度值变换算法
• 3.3 基于广义Henon映射的数字图像加密算法
• 3.4 安全性分析
• 3.4.1 密钥空间分析
• 3.4.2 密钥敏感性分析
• 3.4.3 统计分析
• 3.4.4 抗干扰能力分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于混沌的图像数字水印技术研究
• 4.1 图像数字水印概述
• 4.1.1 数字水印的模型
• 4.1.2 图像数字水印算法的性能评测
• 4.1.3 图像数字水印研究现状
• 4.2 数字水印的生成算法
• 4.3 数字水印的嵌入与验证算法
• 4.4 基于广义Henon映射的小波域水印算法
• 4.4.1 水印算法
• 4.4.2 仿真实验
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于混沌的Hash函数构造
• 5.1 引言
• 5.2 基于广义Henon映射的Hash函数构造
• 5.2.1 混沌序列分析
• 5.2.2 Hash函数构造算法
• 5.2.3 安全性分析
• 5.3 基于复合混沌系统的Hash函数构造
• 5.3.1 混沌序列分析
• 5.3.2 Hash函数构造算法
• 5.3.3 安全性分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 中文摘要
• Abstract