隨著信息技術(shù)與計算機的快速發(fā)展,信息安全正在受到越來越多人的關(guān)注,信息安全不僅關(guān)乎個人隱私,更關(guān)乎整個國家的安全與發(fā)展問題�；煦缦到y(tǒng)因其對初值的敏感性、遍歷性等特性,一直是信息安全領(lǐng)域研究的重點。利用混沌系統(tǒng)設(shè)計的分組密碼、流密碼加密系統(tǒng)和以混沌同步為核心的保密通信方案是混沌密碼學(xué)的兩大研究主體。分形與混沌都是非線性理論的重要組成部分。而且作為典型的分形集合,廣義M-J(Mandelbrot-Julia)集的迭代動力系統(tǒng)具有混沌的優(yōu)良特性。本文的主要工作是提出了一個基于廣義M-J集和一次一密的圖像加密方案,研究了復(fù)Lorenz系統(tǒng)電路、反同步控制電路的設(shè)計與應(yīng)用問題。隨著量子計算機的飛速發(fā)展,低密鑰空間的加密方案面臨著巨大的安全威脅。并且基于混沌的圖像加密方案以系統(tǒng)的初值作為密鑰,密鑰的取值范圍往往不可變,這為破解者進行窮舉攻擊提供了一種途徑。針對以上問題,提出了一個基于一次一密與廣義M-J集的圖像加密方案。該方案具有遠超現(xiàn)有絕大部分加密方案的大密鑰空間(23250),并且具有可以根據(jù)需要任意選擇的密鑰參數(shù)。為了弱化因大密鑰空間帶來的密鑰傳輸與密鑰管理的難度,提高加密方案的安全性,本方案...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 混沌圖像加密的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 復(fù)混沌系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 圖像加密與混沌電路的基礎(chǔ)理論
    2.1 分形與混沌的定義
        2.1.1 分形的定義
        2.1.2 混沌的定義
    2.2 圖像加密基礎(chǔ)理論和安全性分析指標(biāo)
        2.2.1 散列函數(shù)
        2.2.2 一次一密
        2.2.3 攻擊方式
    2.3 混沌電路的基本設(shè)計方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于廣義M-J集的數(shù)字圖像加密方案
    3.1 廣義M-J集
    3.2 加密方案的設(shè)計
        3.2.1 密鑰的產(chǎn)生
        3.2.2 加密算法
        3.2.3 解密算法
    3.3 實驗結(jié)果
    3.4 安全性分析
        3.4.1 密鑰空間
        3.4.2 密鑰的選取
        3.4.3 直方圖分析
        3.4.4 相關(guān)性分析
        3.4.5 密鑰敏感性分析
        3.4.6 差分攻擊
        3.4.7 已知明文攻擊和選擇明文攻擊
        3.4.8 全局熵與局部熵分析
        3.4.9 速度分析
        3.4.10 NIST隨機性測試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 復(fù)Lorenz系統(tǒng)的電路實現(xiàn)與應(yīng)用
    4.1 復(fù)Lorenz系統(tǒng)的特性
        4.1.1 復(fù)Lorenz系統(tǒng)
        4.1.2 初值敏感性
        4.1.3 李雅普諾夫指數(shù)
        4.1.4 混沌吸引子
    4.2 復(fù)Lorenz系統(tǒng)的電路設(shè)計與實現(xiàn)
        4.2.1 變量比例壓縮與時間尺度變換
        4.2.2 電路設(shè)計
        4.2.3 電路仿真
    4.3 復(fù)Lorenz系統(tǒng)的同步電路設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.1 反同步控制
        4.3.2 控制器的電路設(shè)計
        4.3.3 電路仿真
    4.4 復(fù)Lorenz系統(tǒng)反同步控制電路在保密通信中的應(yīng)用
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果和參加的科研項目
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：4020308