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《混沌同步控制理論及其在信息加密中的應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中南大學(xué)博士學(xué)位論文摘要為了駕馭混沌,本文融合混沌動(dòng)力學(xué)、先進(jìn)控制理論、現(xiàn)代密碼學(xué)和現(xiàn)代通信技術(shù)的新成果,采用理論分析、數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的研究方法,對(duì)混沌同步控制方法、同步性能及其在信息加密中的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛和深入的研究。首先回顧了混沌理論與應(yīng)用研究的發(fā)展歷程,特別是混沌保密通信的研究現(xiàn)狀;對(duì)混沌同步方法的研究進(jìn)行了全面綜述,總結(jié)了混沌同步研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題:對(duì)基于混沌同步原理的混沌保密通信技術(shù)和混沌加密技術(shù)的研究現(xiàn)狀和特點(diǎn)進(jìn)行了歸納,明確了論文的主攻方向。論文研究了基于7acobi矩陣Q
2、R分解的Lyapunov指數(shù)計(jì)算算法原理;采用Mat]ab6.5軟件平臺(tái),設(shè)計(jì)了基于該算法的Lyapunov指數(shù)計(jì)算程序,該方法不僅能夠精確求解非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的Lyapunov指數(shù)譜和分?jǐn)?shù)維,而且能計(jì)算同步系統(tǒng)的條件Lyapunov指數(shù);分析了迭代次數(shù)、計(jì)算步長(zhǎng)、解法器和初值等因素對(duì)計(jì)算精度的影響。為混沌同步控制研究奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。為了指導(dǎo)混沌同步的深入研究和提高系統(tǒng)的同步性能,系統(tǒng)地提出了混沌同步系統(tǒng)的七大性能指標(biāo),討論了控制器參數(shù)與同步性能之間的關(guān)系;設(shè)計(jì)了一種能實(shí)現(xiàn)一般連續(xù)混沌系統(tǒng)
3、和超混沌系統(tǒng)同步的多變量驅(qū)動(dòng)誤差反饋控制器;研究了離散混沌系統(tǒng)的線性和非線性同步控制問(wèn)題,導(dǎo)出了離散混沌系統(tǒng)的同步條件?;贛atlab/Simulink的數(shù)值仿真證明了誤差反饋控制同步方法的有效性和對(duì)同步性能討論的正確性?;贚yapunov穩(wěn)定性理論和Pecora—Carroll漸近同步原理,采用自適應(yīng)同步控制策略,分別在確定參數(shù)和不確定參數(shù)情況下,研究了統(tǒng)一混沌系統(tǒng)的同步控制問(wèn)題;提出了基于統(tǒng)一混沌系統(tǒng)的混沌鍵控(CsK)數(shù)字保密通信方案,接收端采用相干解調(diào)方式恢復(fù)信息。理論分析和數(shù)值仿真
4、表明系統(tǒng)具有很好保密性能和抗干擾性能。在比較了混沌系統(tǒng)與傳統(tǒng)密碼算法之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上;提出了安全混沌概念和混沌的安全性充分條件;分析了混沌序列加密的基本原理。討論了Logistic混沌映射的統(tǒng)計(jì)特性,設(shè)計(jì)了基于Logistic中南大學(xué)博士學(xué)位論文摘要混沌序列的數(shù)據(jù)加密模型和加密算法,采用模塊化設(shè)計(jì)方法和多線程技術(shù),在微軟公司VS.Net開(kāi)發(fā)平臺(tái)上,開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于該算法的混沌加密軟件,實(shí)現(xiàn)了文本、數(shù)據(jù)、圖像等靜態(tài)文件的信息加密。為了實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)加密傳輸,提出了實(shí)現(xiàn)混沌系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)同步的“等
5、間距驅(qū)動(dòng)同步”方法;設(shè)計(jì)了一種基于混沌映射與3DES加密算法相結(jié)合的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流加密方案;在自適應(yīng)通信環(huán)境(ACE)平臺(tái)上,采用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP/RTCP),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音信號(hào)的實(shí)時(shí)加密傳輸。系統(tǒng)具有加密速度快、加密延時(shí)小、抗破譯能力強(qiáng)等特點(diǎn)??捎糜诎踩砸蠛芨叩膱?chǎng)合,如軍事通信等。關(guān)鍵詞混沌系統(tǒng),同步控制,統(tǒng)一混沌系統(tǒng),混沌密碼學(xué),保密通信中南火學(xué)博十學(xué)位論文ABSTRACTInordertocontrolchaos,chaoticsynchronizationcontrolmethods
6、anditsapplicationinthefieldofinformationencryptionarestudiedbymergingthelatestachievementsfromchaoticdynamics,advancedcontroltheory,modemcryptologyandmodemcommunicationtechnologies.Somemethods,suchastheoryanalysis,numericalsimulationandexperimentrese
7、arch,areemployedinthisresearch.Thedevelopinghistoryofchaostheoryanditsapplication,especiallythepresentresearchesonchaoticsecuritycommunication,arereviewed.Theresearchesonchaoticsynchronizationandpresentpopulartopicsarediscussedwidely.Thefeaturesofcha
8、oticsecuritycommunicationandchaoticencryptionbasedonsynchronizationareconcluded.Finally,aclearstudydirectionisgivenoutinchapter1.BasedontheQRdecomposeofJacobimatrix,theprincipleofcomputingLyapunovExponents(LE)algorithmisstudied,andanewcalculateprogra