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手机通信中基于混沌的AES改进算法研究

杨志华  
【摘要】:随着计算机网络技术、移动通信技术的迅速发展和公共信息系统在商业领域的广泛应用,信息已经成为人们日常生活中的一种重要财富。智能手机的普及也为人们的沟通带来了极大的便利。由于手机通信安全关系到个人隐私和商业机密乃至于国家的安全,因此对智能手机信息的加密就显得尤为重要。 AES加密算法是目前应用最为广泛的加密算法,算法采用了特殊的S盒设计,能够抵抗差分密码分析和线性密码分析等破译方法。但是经专家研究证实,Square攻击法和功耗分析法等破译方法对AES算法的轮密钥有着很大的威胁,因此有必要对算法的密钥扩展部分进行改进。混沌系统对初始值十分敏感,在实数集上有着遍历性且长期不可预测,因而混沌序列有着良好的密码学特性。将混沌序列与AES算法结合可以有效地弥补原始AES算法的不足。 论文研究的主要内容是将混沌序列与AES算法融合,提出了一种适用于Android手机平台的混沌AES加密算法。改进算法保留了原始AES的框架,将Logistic央射和Lorenz系统产生的混沌序列相异或作为密钥,并对AES的迭代轮数进行了精简,提高了加密效率。文中还以改进算法为基础,开发了一款可以用于Android手机上的保密通信软件。软件可以自主设置密码,能在两个手机间进行语音和文字信息的保密传输。 经实际测试表明,改进的混沌AES算法的密钥空间比原始AES算法有了显著增加,并且算法采用一次一密的加密方式,安全性得到了很大提升,弥补了原始AES算法中的不足。在Android手机上对软件的测试结果表明,软件保密性能好,传输速度快,可靠性较高,有一定的实用价值。


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