基于混沌的物聯(lián)網(wǎng)加密算法的安全分析
發(fā)布時(shí)間:2022-01-03 02:53
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和智能設(shè)備的發(fā)明,數(shù)字圖像的獲取和傳輸越來越容易。網(wǎng)絡(luò)社交平臺(tái)的推廣使得線上圖像分享成為一種潮流,圖像傳輸和存儲(chǔ)的安全問題也成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。本文介紹了2017至2019年發(fā)表的一些典型的圖像加解密類文章,分析了不同種類加密算法的特點(diǎn)及存在的安全問題,為圖像加密設(shè)計(jì)和密碼分析提供了一些建議。然后對(duì)一種基于概率加密的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控算法(SFPIE)進(jìn)行了安全分析,提出了一種選擇明文攻擊方法,實(shí)驗(yàn)證明了該方法有效,并指出了SFPIE在其它安全性能上的不足。由于混沌映射在有限精度的數(shù)字域上會(huì)發(fā)生動(dòng)力學(xué)退化,本文針對(duì)SFPIE中使用的2D-LASM(2-D logisticadjusted-sine map)映射的部分動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析。在定點(diǎn)運(yùn)算域和浮點(diǎn)運(yùn)算域上,研究運(yùn)算精度、控制參數(shù)和量化方法對(duì)2D-LASM映射結(jié)果及狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)(state-mapping network)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改變量化方法不影響2D-LASM狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu),但改變運(yùn)算精度和控制參數(shù)對(duì)2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的影響較大,且狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)隨著運(yùn)算精度的增大而變得越來越復(fù)雜...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
加密和解密流程
28見圖4.1中存在較多的自循環(huán)路徑和短周期路徑,當(dāng)以這些路徑上的點(diǎn)為混沌映射的初始值時(shí),將使2D-LASM映射生成的序列的隨機(jī)性大大降低。a)四舍五入b)向上舍入c)向下舍入圖4.11.0,n3時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)圖,每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)字i表示2D-LASM映射的節(jié)點(diǎn)值為3i/2接下來研究控制參數(shù)和運(yùn)算精度對(duì)2D-LASM狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的影響。當(dāng)控制參數(shù)31/32時(shí),采用四舍五入的量化方法,分別在3比特和4比特定點(diǎn)運(yùn)算精度下得到2D-LASM的映射值,根據(jù)映射結(jié)果繪制相應(yīng)的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò),如圖4.2所示。可見,當(dāng)擴(kuò)大運(yùn)算精度時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)大大增加,網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜,自循環(huán)和短周期路徑的數(shù)量減少,長(zhǎng)周期路徑的數(shù)量增加。通過擴(kuò)大運(yùn)算精度可使得混沌序列的隨機(jī)性得到增強(qiáng),但由于數(shù)字計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)算精度的限制,無法在較高的運(yùn)算精度下計(jì)算2D-LASM,使得混沌系統(tǒng)的性能被大大降低。a)n3b)n4圖4.231/32時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)圖
28見圖4.1中存在較多的自循環(huán)路徑和短周期路徑,當(dāng)以這些路徑上的點(diǎn)為混沌映射的初始值時(shí),將使2D-LASM映射生成的序列的隨機(jī)性大大降低。a)四舍五入b)向上舍入c)向下舍入圖4.11.0,n3時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)圖,每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)字i表示2D-LASM映射的節(jié)點(diǎn)值為3i/2接下來研究控制參數(shù)和運(yùn)算精度對(duì)2D-LASM狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的影響。當(dāng)控制參數(shù)31/32時(shí),采用四舍五入的量化方法,分別在3比特和4比特定點(diǎn)運(yùn)算精度下得到2D-LASM的映射值,根據(jù)映射結(jié)果繪制相應(yīng)的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò),如圖4.2所示。可見,當(dāng)擴(kuò)大運(yùn)算精度時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)大大增加,網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜,自循環(huán)和短周期路徑的數(shù)量減少,長(zhǎng)周期路徑的數(shù)量增加。通過擴(kuò)大運(yùn)算精度可使得混沌序列的隨機(jī)性得到增強(qiáng),但由于數(shù)字計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)算精度的限制,無法在較高的運(yùn)算精度下計(jì)算2D-LASM,使得混沌系統(tǒng)的性能被大大降低。a)n3b)n4圖4.231/32時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]李雅普諾夫指數(shù)譜的研究與仿真[J]. 羅利軍,李銀山,李彤,董青田. 計(jì)算機(jī)仿真. 2005(12)
本文編號(hào):3565416
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
加密和解密流程
28見圖4.1中存在較多的自循環(huán)路徑和短周期路徑,當(dāng)以這些路徑上的點(diǎn)為混沌映射的初始值時(shí),將使2D-LASM映射生成的序列的隨機(jī)性大大降低。a)四舍五入b)向上舍入c)向下舍入圖4.11.0,n3時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)圖,每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)字i表示2D-LASM映射的節(jié)點(diǎn)值為3i/2接下來研究控制參數(shù)和運(yùn)算精度對(duì)2D-LASM狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的影響。當(dāng)控制參數(shù)31/32時(shí),采用四舍五入的量化方法,分別在3比特和4比特定點(diǎn)運(yùn)算精度下得到2D-LASM的映射值,根據(jù)映射結(jié)果繪制相應(yīng)的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò),如圖4.2所示。可見,當(dāng)擴(kuò)大運(yùn)算精度時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)大大增加,網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜,自循環(huán)和短周期路徑的數(shù)量減少,長(zhǎng)周期路徑的數(shù)量增加。通過擴(kuò)大運(yùn)算精度可使得混沌序列的隨機(jī)性得到增強(qiáng),但由于數(shù)字計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)算精度的限制,無法在較高的運(yùn)算精度下計(jì)算2D-LASM,使得混沌系統(tǒng)的性能被大大降低。a)n3b)n4圖4.231/32時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)圖
28見圖4.1中存在較多的自循環(huán)路徑和短周期路徑,當(dāng)以這些路徑上的點(diǎn)為混沌映射的初始值時(shí),將使2D-LASM映射生成的序列的隨機(jī)性大大降低。a)四舍五入b)向上舍入c)向下舍入圖4.11.0,n3時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)圖,每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)字i表示2D-LASM映射的節(jié)點(diǎn)值為3i/2接下來研究控制參數(shù)和運(yùn)算精度對(duì)2D-LASM狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的影響。當(dāng)控制參數(shù)31/32時(shí),采用四舍五入的量化方法,分別在3比特和4比特定點(diǎn)運(yùn)算精度下得到2D-LASM的映射值,根據(jù)映射結(jié)果繪制相應(yīng)的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò),如圖4.2所示。可見,當(dāng)擴(kuò)大運(yùn)算精度時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)大大增加,網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜,自循環(huán)和短周期路徑的數(shù)量減少,長(zhǎng)周期路徑的數(shù)量增加。通過擴(kuò)大運(yùn)算精度可使得混沌序列的隨機(jī)性得到增強(qiáng),但由于數(shù)字計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)算精度的限制,無法在較高的運(yùn)算精度下計(jì)算2D-LASM,使得混沌系統(tǒng)的性能被大大降低。a)n3b)n4圖4.231/32時(shí),2D-LASM的狀態(tài)映射網(wǎng)絡(luò)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]李雅普諾夫指數(shù)譜的研究與仿真[J]. 羅利軍,李銀山,李彤,董青田. 計(jì)算機(jī)仿真. 2005(12)
本文編號(hào):3565416
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