計算機技術和互聯(lián)網技術的發(fā)展改變了人們的生活方式,它們在為大家?guī)肀憷耐瑫r也帶來了一些安全隱患。由于數(shù)字信息在存儲與傳輸過程中容易受到不法分子的竊取、攻擊,如何有效保護信息的安全成了人們關心的問題。密碼學是保護信息安全的有效手段,流密碼作為其中的一個重要分支,具有理論成熟,應用范圍廣和加解密方法簡單等優(yōu)勢。流密碼研究的關鍵問題之一是密鑰流生成器的設計。因混沌系統(tǒng)天然具有動力學復雜,長期行為難預測,對初值和參數(shù)極度敏感等特性,能產生具有優(yōu)良類隨機性的混沌序列。故本文將利用混沌系統(tǒng)和拉丁方變換構造新的多比特流密碼算法。隨后利用仿真實驗對比分析新算法的加密效果和安全性,并將新算法應用于手機加密軟件的設計之中。本文研究的創(chuàng)新點主要包括:1)證明了一種三維時變符號動力系統(tǒng)的Devaney混沌性,并結合移位寄存器提出了一種密鑰流序列生成器。通過單比特、游程、撲克和NIST統(tǒng)計測試方法對其生成的二值序列進行檢測。仿真結果表明新的密鑰流生成器產生的序列具有良好的隨機性能,因而將其用于構造流密碼算法是合適的。2)利用8階拉丁方設計了3比特基本系統(tǒng),并給出了這種基本系統(tǒng)的代數(shù)表達式。通過結合新的密鑰流生...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 流密碼研究歷程
        1.2.2 混沌流密碼及其在圖像中的應用
    1.3 主要內容與結構安排
第2章 流密碼算法基礎簡介
    2.1 密碼學基本概念
        2.1.1 密碼編碼學
        2.1.2 密碼分析學
        2.1.3 密碼體制分類
    2.2 流密碼加密方式
    2.3 密鑰流生成器的設計方法
    2.4 密鑰流序列的偽隨機性指標
        2.4.1 周期及線性復雜度
        2.4.2 Golomb隨機公設
        2.4.3 NIST隨機性檢測
    2.5 小結
第3章 基于時變符號混沌系統(tǒng)的密鑰流生成器設計
    3.1 混沌基礎知識
        3.1.1 混沌的定義
        3.1.2 混沌的特征
        3.1.3 混沌與密碼
    3.2 一類三維時變符號混沌系統(tǒng)
    3.3 基于三維時變符號系統(tǒng)的密鑰流生成器
    3.4 密鑰流序列的偽隨機性分析
    3.5 小結
第4章 基于矢量基本系統(tǒng)的混沌流密碼算法設計
    4.1 矢量基本密碼系統(tǒng)
        4.1.1 概念
        4.1.2 構造方法
    4.2 基于矢量基本系統(tǒng)的混沌流密碼設計
        4.2.1 算法描述
        4.2.2 加密算法在圖像上的應用
        4.2.3 仿真結果
    4.3 加密算法的效果對比分析
        4.3.1 直方圖分析
        4.3.2 像素相關性分析
        4.3.3 信息熵分析
        4.3.4 密鑰空間分析
        4.3.5 密鑰敏感性分析
    4.4 小結
第5章 多比特流密碼算法在手機加密軟件上的應用
    5.1 Android簡介及開發(fā)環(huán)境搭建
        5.1.1 Android簡介
        5.1.2 Android開發(fā)環(huán)境搭建
    5.2 手機加密軟件的設計
        5.2.1 加密軟件功能需求分析
        5.2.2 加密軟件工作流程設計
        5.2.3 功能模塊設計及實現(xiàn)
    5.3 運行實例
    5.4 小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
指導教師對學位論文的學術評語
學位論文答辯委員會決議書
致謝
攻讀碩士學位期間研究成果



本文編號：3745863