一种基于混沌序列加密算法设计

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1、学术.技术一种基于混沌序列的加密算法设计王溪波，马丽（沈阳工业大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110023）摘要：加密是保证敏感信息安全的重要手段。该文设计了一种基于混沌序列的加密方法。该方法以非线性动力系统的Logistic映射为模型，采用线性同余法生成序列参与融合扰动，解决混沌有限精度问题。加密算法中，引入明文长度作为控制参数，控制混沌及线性同余的初始循环次数，使密钥流与要加密的明文相关，增加密钥流的复杂性和随机性，抵御混沌重构攻击，进一步增加安全性。实验结果表明，该算法能够得到令人满意的效果。关键词：加密；混沌序列；Logistic映射;明文长度DesignofaEncryp

2、tionAlgorithmbasedonChaoticSequenceWANGXi-bo,MALi(SchoolofInformationScienceandEngineering,ShenyangUniversityofTechnology,Shenyang110023,P.R.China)Abstract:Cryptographyalgorithmisaneffectiveapproachtoassuresecurityforsensitiveinformation.Anencryptionmethodbasedonthechaoticsequencehasbeendesign

3、edinthispaper.ThemethodtakestheLogisticmapofnonlineardynamicalsystemsaschaosmodel.Sequencegeneratedbylinearcongruencemethodisusedformappingchaoticsequencetotheintegerspacesoastosolvethefiniteprecisionproblemofchaos.Lengthoftheplaintextisintroducedasacontrollingparameterinthealgorithm.Theparame

4、terisusedtocontrolinitialcycletimesofthechaosandlinearcongruence,makethekeystreamrelatedtoplaintext,increasecomplexityandrandomnessofkeystream,improvestheabilityofresistingattackbychaosreconstruction,andfurtherincreasingsecurity.Theexperimentresultsindicatedthattheproposedalgorithmcanobtainsat

5、isfactoryencryptioneffect.Keywords:Encryption;chaoticsequence;logisticmap;lengthoftheplaintext[3-6]1引言算法基本上都是利用密钥流和明要方程参数和初值确定就可以重现混随着计算机和网络技术的发展，文的异或而得到密文，因此运用混沌沌现象。混沌映射具有很好的密码学加密技术变得日益重要。传统的加密系统加密的关键是密钥流的生成，系性质，不可由序列的本身预测将产生手段各有优点，同时也表现出一定的统的安全性也完全由密钥流的性质所的下一个数值；而且生成的序列具有决定，目前提出的解密攻击方法大都[7]不

6、足。DES分组加密方法密钥空间小，白噪声性,即等概率地分布在值域上。且对于小数据量信息加密时间开销利用了这一特点。本文以Logistic映混沌系统最大的特点在于系统的演化大；RSA加密方法的安全性又受到素射作为混沌模型，采用线性同余法生对初始条件极为敏感，非常相近的初数分解技术和计算机运算速度日益提成序列加入融合扰动，解决混沌有限始条件在进行了一定次数的迭代以后高的威胁。混沌加密是近年来兴起的精度问题，引入明文长度为控制参数，会生成两个截然不同的序列，从长期[1]控制混沌及线性同余的初始循环次数，意义上讲系统的未来行为是不可预测一个研究课题。混沌系统迭代产生的时间序列对初始条件敏感

7、，结构复使密钥流与要加密的明文相关，增加的。信息论的奠基人，美国数学家密钥流的复杂性和随机性，抵御混沌[8]杂，难以分析和预测，可以提供具有Shannon指出：若能以某种方式产良好的随机性、相关性、复杂性的伪重构攻击，进一步增加安全性。生一个随机序列，这一序列由密钥所[2]确定，任何输入值的一个微小变化对随机序列。混沌时间序列理论上具有类随机性，破坏了相关分析的适用2混沌加密原理输出都具有相当大的影响，则利用这性，保密性得以加强。混沌密码属于混沌运动是指在确定性系统中