混沌理論是非線性科學(xué)的一個重要分支,具有諸多良好的特性,例如內(nèi)秉隨機(jī)性、正的Lyapunov指數(shù)、初始條件敏感性和有界性等�；煦绲倪@些特性與密碼學(xué)中的混淆與擴(kuò)散等基本原則密切相關(guān),這使得混沌系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用在混沌保密通信中。然而,當(dāng)混沌系統(tǒng)在有限計算精度的硬件設(shè)備上實(shí)現(xiàn)時,混沌動力學(xué)特性將會隨著硬件設(shè)備計算精度的不同而出現(xiàn)不同程度的退化。這種動力學(xué)特性退化現(xiàn)象將會威脅混沌保密通信的安全性。因此,本文對數(shù)字混沌系統(tǒng)的周期現(xiàn)象進(jìn)行深入分析以尋求數(shù)字混沌動力學(xué)退化抵抗方法,這對推進(jìn)混沌在工程實(shí)際中的應(yīng)用至關(guān)重要,其具體工作如下:首先,為了有效的分析數(shù)字化混沌系統(tǒng)的動力學(xué)退化程度,本文提出了一種基于樹結(jié)構(gòu)的數(shù)字混沌周期軌道搜尋算法。此算法能夠快速和精確地計算出某個數(shù)字混沌映射的最大暫態(tài)長度、不動點(diǎn)和周期環(huán)。進(jìn)一步,為了檢驗(yàn)此算法的通用性和可行性,多個典型的數(shù)字混沌映射的周期分布規(guī)律及其安全性被詳細(xì)分析,仿真結(jié)果表明數(shù)字化后的混沌映射存在一定的安全隱患。其次,將混沌映射應(yīng)用到混沌加密算法中,混沌實(shí)值序列一般需先轉(zhuǎn)換為供加密所需的二值序列,而一些整體上看似隨機(jī)的混沌二值序列其在局部范圍內(nèi)可能出現(xiàn)隨... 

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的與意義
    1.2 混沌基本理論及其在保密通信中的應(yīng)用
        1.2.1 混沌的定義
        1.2.2 混沌的基本特征
        1.2.3 混沌在保密通信中的若干應(yīng)用
    1.3 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 數(shù)字混沌動力學(xué)退化分析方法研究現(xiàn)狀
        1.3.2 混沌二值序列的隨機(jī)性評測研究現(xiàn)狀
        1.3.3 數(shù)字混沌動力學(xué)退化抵抗方法研究現(xiàn)狀
        1.3.4 視頻加密技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的課題來源與結(jié)構(gòu)安排
第2章 數(shù)字混沌系統(tǒng)的動力學(xué)退化分析新方法
    2.1 引言
    2.2 有限精度下的數(shù)字混沌系統(tǒng)及其動力學(xué)退化分析
        2.2.1 典型的混沌系統(tǒng)及其數(shù)字化
        2.2.2 數(shù)字混沌系統(tǒng)的動力學(xué)特性退化
    2.3 基于樹結(jié)構(gòu)的數(shù)字混沌周期軌道搜尋算法
    2.4 數(shù)字混沌映射的周期分布和安全性分析
        2.4.1 數(shù)字Logistic映射的性能分析
        2.4.2 數(shù)字Arnold映射的周期性分析
        2.4.3 數(shù)字Baker映射的周期性分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 混沌二值序列局部周期現(xiàn)象的檢測與定位
    3.1 引言
    3.2 離散混沌序列的量化方法
        3.2.1 閾值量化法
        3.2.2 區(qū)域量化法
        3.2.3 增量量化法
        3.2.4 多比特量化法
    3.3 混沌二值序列周期現(xiàn)象的分析與擴(kuò)展定義
        3.3.1 混沌二值序列中的局部周期現(xiàn)象
        3.3.2 二值序列周期現(xiàn)象的擴(kuò)展定義
    3.4 一種通用的二值序列周期檢測新算法
    3.5 Logistic混沌二值序列的隨機(jī)性檢測
        3.5.1 離散傅里葉變換檢測
        3.5.2 序列自相關(guān)檢測
        3.5.3 多尺度排列熵檢測
        3.5.4 GBSPD檢測
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于混沌軌道隨機(jī)跳轉(zhuǎn)的數(shù)字混沌動力學(xué)退化抵抗方法
    4.1 引言
    4.2 一種新的數(shù)字混沌動力學(xué)退化抵抗方法
    4.3 改進(jìn)的Logistic混沌序列性能分析
        4.3.1 自相關(guān)分析
        4.3.2 相空間和直方圖分析
        4.3.3 混沌軌跡和序列周期長度分析
        4.3.4 近似熵分析
    4.4 基于SJCO算法的PRNG及其安全性分析
        4.4.1 平衡性分析
        4.4.2 密鑰空間分析
        4.4.3 GBSPD檢測
        4.4.4 線性復(fù)雜度分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于混沌加密算法的視頻安全傳輸系統(tǒng)
    5.1 引言
    5.2 視頻加密系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論概述
        5.2.1 H.264視頻編解碼技術(shù)
        5.2.2 RTMP視頻傳輸協(xié)議
    5.3 混沌加密算法的設(shè)計及安全性分析
        5.3.1 基于密文反饋的混沌加密算法的設(shè)計原理
        5.3.2 混沌加密算法的安全性分析
    5.4 視頻安全傳輸系統(tǒng)的總體設(shè)計與硬件實(shí)現(xiàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]混沌密碼及其在多媒體保密通信中應(yīng)用的進(jìn)展[J]. 禹思敏,呂金虎,李澄清.  電子與信息學(xué)報. 2016(03)
[2]混沌通信及其相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息安全研究的若干進(jìn)展[J]. 方錦清.  系統(tǒng)工程學(xué)報. 2010(06)
[3]有限精度混沌系統(tǒng)的m序列擾動實(shí)現(xiàn)[J]. 周紅，凌燮亭.  電子學(xué)報. 1997(07)
[4]序列的周期穩(wěn)定性的新度量指標(biāo)[J]. 馮登國，肖國鎮(zhèn).  電子學(xué)報. 1994(04)

博士論文
[1]混沌序列密碼周期現(xiàn)象的檢測與抵抗研究[D]. 鄭艷斌.黑龍江大學(xué) 2014
[2]周期序列線性復(fù)雜度及其穩(wěn)定性分析[D]. 牛志華.西安電子科技大學(xué) 2005



本文編號：3712956