數(shù)字化混沌系統(tǒng)的動力學(xué)分析與偽隨機序列生成算法設(shè)計
發(fā)布時間:2023-04-22 04:28
偽隨機序列在通信領(lǐng)域、密碼學(xué)領(lǐng)域和計算機領(lǐng)域有著廣泛的運用;煦缦到y(tǒng)的非線性、初值敏感性、非周期性、遍歷性和類噪聲性為設(shè)計混沌偽隨機序列生成算法提供了堅實的理論基礎(chǔ),然而混沌系統(tǒng)多是基于實數(shù)域構(gòu)造的,當(dāng)實數(shù)域上混沌系統(tǒng)由數(shù)字電路實現(xiàn)后,混沌系統(tǒng)最終會坍縮到有限域上,并表現(xiàn)出混沌系統(tǒng)動力學(xué)的退化行為,使混沌偽隨機序列不再具有非周期性,遍歷性和初值敏感性。由于有限域上退化的混沌系統(tǒng)即數(shù)字化混沌系統(tǒng)會產(chǎn)生周期較短的序列,直接將有限域上的數(shù)字化混沌系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)字信息領(lǐng)域具有一定的安全隱患,阻礙了混沌數(shù)字化硬件加密的廣泛應(yīng)用。因此,分析數(shù)字化混沌動力學(xué)行為,利用有限域上的數(shù)字化混沌系統(tǒng)來構(gòu)造良好的數(shù)字化混沌偽隨機序列的研究具有重要的意義。本文從分析數(shù)字化混沌系統(tǒng)的動力學(xué)行為入手,圍繞數(shù)字化混沌系統(tǒng)表現(xiàn)出的復(fù)雜周期行為這一主題,通過構(gòu)造相同結(jié)構(gòu)的混沌系統(tǒng)、引入額外參數(shù)和對布爾函數(shù)進行優(yōu)化等方法,系統(tǒng)地研究了幾種有限域上數(shù)字化混沌偽隨機序列生成算法的原理和結(jié)構(gòu)。論文的主要工作如下:(1)依據(jù)經(jīng)典的混沌定義,對實數(shù)域上的混沌系統(tǒng)、符號空間上的混沌系統(tǒng)和有限域上退化的混沌系統(tǒng)進行了分析。依據(jù)有限狀態(tài)機上...
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 混沌理論研究
1.3 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 數(shù)字化混沌偽隨機序列應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
1.3.2 數(shù)字化混沌系統(tǒng)動力學(xué)行為的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的動力學(xué)行為分析
2.1 數(shù)字化混沌系統(tǒng)
2.2 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的模型
2.2.1 實數(shù)域上混沌系統(tǒng)的數(shù)字化
2.2.2 符號空間上混沌系統(tǒng)的數(shù)字化
2.3 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的動力學(xué)軌道研究
2.4 本章小結(jié)
第3章 級聯(lián)法構(gòu)造數(shù)字化混沌偽隨機序列
3.1 一維多項式混沌系統(tǒng)的設(shè)計
3.1.1 二次多項式混沌系統(tǒng)的設(shè)計
3.1.2 高次多項式混沌系統(tǒng)的設(shè)計
3.1.3 一維級聯(lián)數(shù)字化混沌偽隨機序列的設(shè)計
3.2 基于高維多項式混沌系統(tǒng)的級聯(lián)法設(shè)計
3.2.1 保面積Jacobi矩陣法
3.2.2 非保面積Jacobi矩陣法
3.3 本章小結(jié)
第4章 擾動法構(gòu)造數(shù)字化混沌偽隨機序列
4.1 受擾動的數(shù)字化Logistic混沌映射
4.1.1 擾動源及擾動方式分析
4.1.2 受擾動的數(shù)字化Logistic混沌偽隨機序列的設(shè)計
4.2 受擾動的數(shù)字化Logistic混沌偽隨機序列的安全性分析
4.2.1 周期分析
4.2.2 平衡性分析
4.2.3 非線性復(fù)雜度分析
4.2.4 安全的隨機性分析
4.2.5 密鑰空間分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 布爾函數(shù)優(yōu)化法構(gòu)造數(shù)字化混沌偽隨機序列
5.1 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的布爾函數(shù)分析
5.2 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的控制原理
5.3 數(shù)字化Logistic混沌映射的布爾函數(shù)優(yōu)化
5.4 數(shù)字電路中的最簡非線性動力學(xué)系統(tǒng)
5.5 受控數(shù)字化混沌偽隨機序列的設(shè)計及性能分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
本文編號:3796915
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
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摘要
Abstract
主要符號
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 混沌理論研究
1.3 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 數(shù)字化混沌偽隨機序列應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
1.3.2 數(shù)字化混沌系統(tǒng)動力學(xué)行為的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的動力學(xué)行為分析
2.1 數(shù)字化混沌系統(tǒng)
2.2 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的模型
2.2.1 實數(shù)域上混沌系統(tǒng)的數(shù)字化
2.2.2 符號空間上混沌系統(tǒng)的數(shù)字化
2.3 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的動力學(xué)軌道研究
2.4 本章小結(jié)
第3章 級聯(lián)法構(gòu)造數(shù)字化混沌偽隨機序列
3.1 一維多項式混沌系統(tǒng)的設(shè)計
3.1.1 二次多項式混沌系統(tǒng)的設(shè)計
3.1.2 高次多項式混沌系統(tǒng)的設(shè)計
3.1.3 一維級聯(lián)數(shù)字化混沌偽隨機序列的設(shè)計
3.2 基于高維多項式混沌系統(tǒng)的級聯(lián)法設(shè)計
3.2.1 保面積Jacobi矩陣法
3.2.2 非保面積Jacobi矩陣法
3.3 本章小結(jié)
第4章 擾動法構(gòu)造數(shù)字化混沌偽隨機序列
4.1 受擾動的數(shù)字化Logistic混沌映射
4.1.1 擾動源及擾動方式分析
4.1.2 受擾動的數(shù)字化Logistic混沌偽隨機序列的設(shè)計
4.2 受擾動的數(shù)字化Logistic混沌偽隨機序列的安全性分析
4.2.1 周期分析
4.2.2 平衡性分析
4.2.3 非線性復(fù)雜度分析
4.2.4 安全的隨機性分析
4.2.5 密鑰空間分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 布爾函數(shù)優(yōu)化法構(gòu)造數(shù)字化混沌偽隨機序列
5.1 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的布爾函數(shù)分析
5.2 數(shù)字化混沌系統(tǒng)的控制原理
5.3 數(shù)字化Logistic混沌映射的布爾函數(shù)優(yōu)化
5.4 數(shù)字電路中的最簡非線性動力學(xué)系統(tǒng)
5.5 受控數(shù)字化混沌偽隨機序列的設(shè)計及性能分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
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攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
本文編號:3796915
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