几种混沌密码系统的设计和分析

【摘要】： 混沌密码学是非线性科学和信息科学的交叉学科,近些年来得到了众多学者的广泛研究。本文对基于混沌理论的密码技术进行了研究,详细设计和分析了几种混沌密码系统,主要内容如下： (1)基于混沌的对称密码系统的设计。分别设计了一种基于多个一维映射的混沌密码系统和一种混沌图像加密系统。这两种系统都采用了多个混沌映射,通过迭代不同的混沌映射来生成伪随机序列。数字化的混沌伪随机序列被用于实际的加密和解密操作。此外,简要介绍了另外两种密码系统的设计。 (2)基于混沌的对称密码系统的分析。分别对两种对称混沌密码系统进行了密码分析。指出了这两种密码系统存在的缺陷,并且成功地实施了选择明文攻击。最后,提出了改进上述密码系统安全性的一些措施。 (3)基于混沌的单向散列函数的研究。对一种基于混沌神经网络的并行带密钥单向散列函数进行了密码分析,指出该散列函数的弱密钥,并且成功地实施了伪造攻击。最后,对该单向散列函数进行了改进。 (4)基于混沌的公开密钥密码的研究。提出了一种改进的基于Chebyshev混沌映射的公开密钥加密算法,在此基础上,设计了一个可以在网络中使用的密钥协商协议。该协议克服了之前提出的基于混沌的密钥协商协议的一些缺陷,具有较高的安全性。