基于混沌理论的身份认证技术研究

论文摘要

混沌系统是非线性动力学系统中一种确定性的、类随机的过程,它对于初始值的变化极为敏感,初始条件的微小差别都会使最终的结果千差万别。给出系统的动力学方程,设定参数和初值就可以产生数量众多、非相关、类随机而又确定可再生的混沌信号。本文要构造一个新的超混沌系统、并对系统的动力学特性及同步稳定条件进行分析。采用”一次一密”动态口令校验机制,完成基于超混沌系统的复杂网络环境下高度安全的多重身份认证技术的应用研究。首先,本课题目标是在经典吕系统的基础上,采用理论研究和实验验证相结合的方法,探索超混沌系统新模型的构造,并对系统的动力学行特性进行分析,重点讨论耗散性,混沌吸引子及平衡点的稳定性。通过实验仿真绘制出系统的李雅普诺夫指数谱,判断构造的新系统是否是一个超混沌系统。其次,以超混沌系统为基础建立复杂信息交换网络身份认证模型,根据实际要求设定不同可信等级的安全属性,并分配可交叉的客户访问权限。采用”一次一密”动态口令校验,口令在每次登录后都会改变,无法预测和跟踪,难以窃取,能防止消息的重放攻击。基于超混沌系统的身份认证技术,把生成的超混沌序列作为用户的身份标识序列,伪造他人的身份标识序列是不可能的。最后,把构造的五维超混沌系统作为研究模型,利用非线性反馈同步、线性分离同步,线性耦合同步三种方法分析系统的同步控制条件。根据线性稳定性的原理,讨论非线性反馈同步、线性分离同步条件中参数的取值范围,并通过实验仿真对研究结果进行验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究内容和创新点
• 1.4 本文组织结构
• 第2章 基于混沌理论的身份认证研究
• 2.1 引言
• 2.2 混沌学的基本理论
• 2.2.1 混沌的本质
• 2.2.2 混沌的定义
• 2.2.3 混沌现象的一般概念
• 2.3 几种经典的混沌系统
• 2.4 判断混沌系统的方法
• 2.5 超混沌系统
• 2.6 混沌的同步控制
• 2.6.1 自适应同步方法
• 2.6.2 驱动-响应同步方法
• 2.7 本章小结
• 第3章 一个新的五维超混沌系统研究
• 3.1 引言
• 3.2 基于吕系统的五维超混沌系统方程
• 3.3 系统的动力学性能分析
• 3.3.1 耗散性分析
• 3.3.2 混沌吸引子及其相图
• 3.3.3 平衡点的稳定性
• 3.4 系统的Lyapunov 指数
• 3.4.1 雅可比方法
• 3.4.2 格莱姆斯密特正交化方法
• 3.4.3 超吕系统的李雅普诺夫指数谱
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于超混沌系统的身份认证技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 超混沌序列的选取以及性能分析
• 4.2.1 超混沌序列的统计性能分析
• 4.2.2 超混沌序列的相关性分析
• 4.3 基于超混沌系统的身份认证方案
• 4.3.1 Usbkey 技术简介
• 4.3.2 身份认证过程
• 4.3.3 系统的安全性能分析
• 4.3.4 实验仿真
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于超混沌系统的同步控制研究
• 5.1 引言
• 5.2 混沌同步的概念
• 5.3 非线性反馈同步方法
• 5.3.1 非线性反馈同步理论
• 5.3.2 实现方法
• 5.3.3 实验仿真和分析
• 5.4 线性分离同步方法
• 5.4.1 线性分离同步理论
• 5.4.2 实现方法
• 5.4.3 实验仿真和分析
• 5.5 线性耦合同步法
• 5.5.1 线性耦合同步理论
• 5.5.2 实现方法
• 5.5.3 实验仿真和分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介