基于动态混沌映射的三维加密正交频分复用无源光网络

提出了一种基于混沌映射的三维加密正交频分复用无源光网络保密通信系统.该系统通过相关性检测锁定收发端混沌系统参数,实现收发双方混沌系统同步;并利用同步混沌系统生成密钥,实现符号扰动以及二重子载波加密.该加密方案的密钥空间超过10~(86),能够有效对抗穷举攻击.实验实现了13.3 Gb/s基于64进制正交幅度调制的加密正交频分复用信号在25 km标准单模光纤中的传输,并完成了信息的有效解密.     

一种利用CPRNG实现的混沌同步加密通信方案

提出了一种利用新型的基于混沌的伪随机数发生器(CPRNG)系统实现的数据加密通信方案.在该方案中,发、收两端的CPRNG系统将驱动系统产生的混沌序列转换为加密密钥序列,利用这些密钥序列对明文数据按字节切换交替加密. 系统的主要优点是在通信的安全性和同步性上有所改善,且便于用软件实现. 关键词： 密钥 基于混沌的伪随机数发生器 混沌同步     

驱动函数切换调制实现超混沌数字保密通信

在主动-被动分解同步的基础上,提出了一种利用不同超混沌系统的驱动函数切换调制实现数字保密通信的方案.根据二进制信号“0”和“1”的传输情况交替发射两个不同的驱动函数,这就增加了发射信号的复杂度,减少了信号的相关性.且通过进行多次非线性变换加密,进一步设置了新的密钥,使得基于预测法的攻击完全失效.理论分析和模拟结果均表明本方案在实现超混沌数字保密通信时的有效性. 关键词： 超混沌 主动-被动分解法 切换调制 保密通信     

参数不确定时延超混沌系统的脉冲同步方法研究

针对一类参数不确定的异构时延超混沌系统,采用响应系统与驱动系统状态变量误差的线性反馈作为脉冲控制信号,基于Lyapunov稳定性理论实现了超混沌系统的脉冲同步,给出了渐近稳定条件,并构造了一个具有时延的数字保密通信系统.该方案保密性高,鲁棒性强.数值仿真表明系统能快速达到同步,应用混沌密码序列对数字信号进行加密后,信息信号可以在接收端有效地恢复出来. 关键词： 时延 脉冲同步 数字保密通信     

基于改进元胞自动机的数字保密通信方案

为了提高现有混沌保密通信系统的加解密速度和安全性,提出了一种新的即时同步流密码数字保密通信方案,在该方案中利用改进元胞自动机进行加密,并采用扩展密钥技术和置乱技术.数值模拟结果表明:该方案能产生随机性很好的流密码,并且具有较高的加解密速度和非常高的抗破译能力.     

光纤混沌双芯双向保密通信系统研究

把量子阱激光混沌耦合反馈同步系统应用于光纤保密通信中,提出光纤混沌双芯双向保密通信设想.通过耦合外部光注入多量子阱激光混沌全光耦合反馈同步系统和光纤传输信道,建立了光纤混沌双芯双向通信系统物理模型.理论和数值证明了激光混沌同步,理论分析指出光纤中的自相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因,并推导出混沌信号双芯双向传输中的非线性相移以及混沌激光功率限制和传输距离公式.数值实现了该系统在长距离二根光纤传输中的同步,详细地分析了系统同步时间随光纤传输长度的关系.模拟了调制频率06 GHz的混沌模拟通 关键词： 混沌 同步 光纤 保密通信     

基于LSTM的激光混沌同步通信

针对激光混沌保密通信系统中混沌信号接收双方硬件参数难以完全匹配的问题,用长短期记忆神经网络对发射端产生的大量混沌加密信号和部分载波信号进行充分训练,最终得到一个与发射端激光器系统高度相似的神经网络模型,并用此非线性模型代替接收端进行解密,实现了2 Gbit/s的混沌同步通信。该方法明显降低了混沌同步的复杂性。探讨了不同节点数量、耦合系数以及信噪比对于同步通信的影响,结果表明同步系数可以高达0.999 966,均方根误差达到10^-3量级,误码率低至10^-10量级。最后通过图像传输系统验证了方案的可行性。     

基于现场可编程门阵列技术的混沌数字通信系统——设计与实现

提出了基于IEEE-754标准和现场可编程门阵列(FPGA)技术的混沌数字通信系统的通用设计与硬件实现的一种新方法,实现了混沌加密体制与传统密码体制的结合.根据Euler算法,对连续混沌系统作离散化处理,通过FPGA硬件设计混沌离散系统,使其产生作为密钥的混沌数字序列,其中加密算法采用置乱扩展技术,并对算法进行了分析.设计驱动响应式同步保密通信系统,构建包含信号在内的闭环,实现发送端与接收端离散混沌系统的同步.以网格蔡氏混沌系统为例,对该保密通信系统进行了FPGA硬件实验,给出了技术实现过程、算法流程、硬 关键词： 网格多涡卷蔡氏电路 置乱扩展矩阵 现场可编程门阵列技术 混沌数字通信系统     

一类时空混沌加解密系统的安全分析

本文安全分析文献 所提的一类自同步的时空混沌流密码系统.发现该高维的加解密系统在常数的驱动下将收敛到一维,使得动力学系统的复杂性大为降低.在某些特定输入区域内容,保密系统对输入状态的微小扰动不敏感.可以建立密钥和特殊输入状态间一个简单的线性关系,并依次从密钥流中恢复出密钥.基于此,提出一套选择密文攻击方法,利用系统参数和扰动前后密钥流的差异之间的依赖关系通过寻优算法破解密钥,从而攻击了上述文献所提出的基于混沌自同步的安全通信算法. 关键词： 混沌密码 耦合映像格子 安全分析     

基于两级混沌同步保密通信方案的设计

设计了基于混沌双重加密的混沌同步保密通信方案,用以改善保密通信系统的安全性. 一级加密采用了具有2种反馈的同步混沌系统,二级加密采用了超混沌系统. 仿真结果成功地还原了原文信号,证明所设计系统能够更有效的避免现有的基于混沌保密通信破译方法的攻击.     

基于FPGA技术的混沌加密系统研究

提出了一种基于混沌加密算法和传统加密算法的混沌加密系统, 并采用FPGA技术进行了硬件开发. 根据离散化和数字化技术, 将Henon映射和Logistic映射作离散化处理, 采用Verilog HDL语言和FPGA技术产生迭代序列, 结合传统加密算法, 基于Xilinx的FPGA开发平台进行了硬件实验研究, 并给出了该系统通过互联网上实现了文件加密和解密的通信实验, 结果显示具有网络通信的应用潜力.     

Application of periodic orbit theory in chaos-based security analysis

Chaos-based encryption schemes have been studied extensively, while the security analysis methods for them are still problems to be resolved. Based on the periodic orbit theory, this paper proposes a novel security analysis method. The periodic orbits theory indicates that the fundamental frequency of the spiraling orbits is the natural frequency of associated linearized system, which is decided by the parameters of the chaotic system. Thus, it is possible to recover the plaintext of secure communication systems based on chaotic shift keying by getting the average time on the spiraling orbits. Analysis and simulation results show that the security analysis method can break chaos shift keying secure communication systems, which use the parameters as keys.     

Image encryption with chaotically coupled chaotic maps

We present a novel secure cryptosystem for direct encryption of color images, based on chaotically coupled chaotic maps. The proposed cipher provides good confusion and diffusion properties that ensures extremely high security because of the chaotic mixing of pixels’ colors. Information is mixed and distributed over a complete image using a complex strategy that makes known plaintext attack unfeasible. The encryption algorithm guarantees the three main goals of cryptography: strong cryptographic security, short encryption/decryption time, and robustness against noise and other external disturbances. Due to the high speed, the proposed cryptosystem is suitable for application in real-time communication systems.     

基于强度统计算法的混沌序列复杂度分析

为了分析混沌序列的复杂度,文中采用强度统计复杂度算法分别对离散混沌系统(TD-ERCS)和连续混沌系统(简化Lorenz系统)进行复杂度分析,计算了混沌序列随参数变化的复杂度,分析了连续混沌系统产生的伪随机序列分别进行m序列和混沌伪随机序列扰动后的复杂度.研究表明,强度统计复杂度算法是一种有效的复杂度分析方法,离散混沌序列复杂度大于连续混沌序列复杂度,但对连续混沌系统的伪随机序列进行m序列和混沌伪随机序列扰动后可大大增加复杂度,为混沌序列在信息加密中的应用提供了理论依据. 关键词： 强度统计复杂度算法 TD-ERCS系统 简化Lorenz系统 序列扰动     

混沌参数调制下RSA数据加密算法研究

随着网络信息通讯技术的发展,信息数据的通讯安全成为信息化网络信息数据通讯过程中的重要问题。面对大量侵入程序与数据漏洞的威胁,一套强有效的数据加密算法成为数据研究领域的研究方向。RSA数据加密算法作为如今常用的安全性最高的算法,在大数据动态数据节点混沌排列的条件下,无法有效保证数据的加密安全。混沌参数下,出现加密逻辑断裂、溢出、数列逆排等严重的算法漏洞。对此,提出混沌参数调制下RSA数据加密算法研究,采用混沌参数特征处理单元、特征序列逻辑控制单元与混沌FIE-RSA算法,对传统RSA加密算法存在的问题进行针对性解决。通过仿真实验证明,提出的混沌参数调制下RSA数据加密算法研究中,采用的一系列方法具有加密处理响应速度快、处理运算时间短、加密安全度高、反破解性能强等特点。     

Communicating with optical hyperchaos: information encryption and decryption in delayed nonlinear feedback systems

Recent theoretical studies and experimental demonstrations have shown the possibility of using chaos for the encryption of message signals in communication systems. Chaos is generated by systems with delayed nonlinear feedback, which feature hyperchaotic (i.e., of high dimensionality) dynamics. The different ways for the injection of the information in the emitter and the process of the synchronization of the receiver are considered. The analysis of all the possibilities can be used to choose the correct topology of communication systems and, more generally, to explain the behavior of any chaotic systems ruled by nonlinear difference-differential equations.     

A novel hybrid color image encryption algorithm using two complex chaotic systems

Based on complex Chen and complex Lorenz systems, a novel color image encryption algorithm is proposed. The larger chaotic ranges and more complex behaviors of complex chaotic systems, which compared with real chaotic systems could additionally enhance the security and enlarge key space of color image encryption. The encryption algorithm is comprised of three step processes. In the permutation process, the pixels of plain image are scrambled via two-dimensional and one-dimensional permutation processes among RGB channels individually. In the diffusion process, the exclusive-or (XOR for short) operation is employed to conceal pixels information. Finally, the mixing RGB channels are used to achieve a multilevel encryption. The security analysis and experimental simulations demonstrate that the proposed algorithm is large enough to resist the brute-force attack and has excellent encryption performance.     

Secure communication using a compound signal from generalized synchronizable chaotic systems

By considering generalized synchronizable chaotic systems, the drive-auxiliary system variables are combined suitably using encryption key functions to obtain a compound chaotic signal. An appropriate feedback loop is constructed in the response-auxiliary system to achieve synchronization among the variables of the drive-auxiliary and response-auxiliary systems. We apply this approach to transmit analog and digital information signals in which the quality of the recovered signal is higher and the encoding is more secure.