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《混沌在信息安全中的應(yīng)用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、重慶大學(xué)博士學(xué)位論文混沌在信息安全中的應(yīng)用研究姓名：陳永紅申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：黃席樾20050301中文摘要摘要混沌是非線性動力學(xué)系統(tǒng)所特有的一種運動形式它廣泛的存在于自然界諸如物理化學(xué)生物學(xué)地質(zhì)學(xué)以及技術(shù)科學(xué)社會科學(xué)等各個科學(xué)領(lǐng)域由于混沌具有特征確定性有界性對初值的極端敏感性長期不可預(yù)測性正的最大Lyapunov指數(shù)遍歷性等它的應(yīng)用也越來越廣泛目前主要應(yīng)用包括圖像數(shù)據(jù)加密保密通信計算機圖形處理信號處理和通信控制系統(tǒng)和優(yōu)化等越來越多的領(lǐng)域和方向其中把混沌應(yīng)用于信息安全中是近十幾
2、年來引起了學(xué)者們的極大關(guān)注并已在信息安全領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用并取得了一些較好的結(jié)果本論文圍繞混沌理論與信息安全的原理及其應(yīng)用就一些諸如混沌在數(shù)字圖像信息加密解密中的應(yīng)用混沌系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)混沌在數(shù)字圖像水印和信息隱藏技術(shù)中的應(yīng)用混沌同步控制技術(shù)及其在保密通信中的應(yīng)用進行詳細地研究與討論本文的主要研究成果包括1提出了一種基于混沌的數(shù)字圖像加密解密新算法該方法將混沌直接引入圖像加密算法中真正的充分利用一種特殊混沌系統(tǒng)的簡單性以及對初始條件極其敏感性的特性對以前圖像加密解密算法進行了全面的改進本算法具有加密算法簡單
3、速度快效果好和安全性高等特點2提出了一種廣義分段線性映射的概念并對其進行改進與分析先給出了廣泛意義上的一維分段線性混沌映射的定義和該混沌影射的特性然后設(shè)計了一種四分段非對稱的混沌系統(tǒng)證明了其混沌性并利用實驗詳細地分析了所設(shè)計系統(tǒng)的特性最后將生成的混沌序列轉(zhuǎn)換成0-1二進制混沌序列碼結(jié)果表明輸出的混沌序列碼具有良好的自相關(guān)性和互相關(guān)性3提出了一些基于混沌的數(shù)字圖像信息隱藏和水印算法提出了一種基于混沌映射和圖像融合的數(shù)字隱藏技術(shù)用混沌映射結(jié)合圖像融合將隱藏信息隱藏在載體圖像的不同位置提高了隱藏的視覺效果保證了隱藏
4、信息的安全性提出了一種結(jié)合數(shù)字簽名技術(shù)和混沌的水印系統(tǒng)在該方法中用混沌序列從原始圖像中隨機選取象素生成水印信號如不知混沌初始值就難得到水印信號再通過第三方數(shù)字簽名認證系統(tǒng)簽名認證而沒把水印真正的嵌入到宿主圖像中有很好的不可感知性保證水印系統(tǒng)的安全提出了基于混沌序列模運算的水印算法該方法利用一個特殊混沌映射生成的整數(shù)值混沌序列并通過混沌序列模運算決定二值水印信號的嵌入位置因此I重慶大學(xué)博士學(xué)位論文嵌入水印的位置具有隨機性提高了數(shù)字水印安全性和抗進攻的能力簡單地討論了多重水印技術(shù)把多重數(shù)字水印用單一水印來對待應(yīng)用
5、有關(guān)方法實現(xiàn)了三數(shù)字水印的嵌入較好利用了混沌的特性提高該方法的安全性但多重數(shù)字水印的嵌入提取算法本身就是比較復(fù)雜的和困難的仍然有許多問題有待探討4提出了幾種混沌系統(tǒng)同步的方法設(shè)計了一種混沌保密通信方案研究了一類廣義Lorenz系統(tǒng)的同步方法這種系統(tǒng)是一系列的Lorenz混沌系統(tǒng)綜合因此研究它具有很強代表性通過變量反饋控制方法實現(xiàn)了同步并由此推導(dǎo)出了統(tǒng)一Lorenz系統(tǒng)的同步實驗結(jié)果表明用本方法可實現(xiàn)同步并在簡化某些條件下也能實現(xiàn)同步研究了超混沌系統(tǒng)同步方法超混沌系統(tǒng)就是正的Lyapunov指數(shù)有一個以上的系統(tǒng)
6、它比通常混沌系統(tǒng)動力學(xué)行為更復(fù)雜通過反饋控制的方法得到解決這類系統(tǒng)一般的系統(tǒng)的同步控制方案而且可以用于諸如ChauCNN系統(tǒng)的同步控制中當然也可以用于通?；煦缦到y(tǒng)中研究了廣義的混沌同步問題首先簡單介紹什么是廣義混沌同步然后用實例驗證用Lorenz系統(tǒng)的輸出信號去驅(qū)動兩個Chau系統(tǒng)使得它們達到同步當然廣義的混沌同步技術(shù)還需要更多的研究與探索其應(yīng)用也將越來越廣泛提出了一種新型的基于廣義混沌同步的保密通信技術(shù)并引入了密鑰函數(shù)比特調(diào)制解制等概念采用密鑰函數(shù)生成充分復(fù)雜的信號隱藏秘密的信號采用輔助混沌系統(tǒng)使兩端系統(tǒng)廣
7、義同步系統(tǒng)分析表明該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能保證安全的通信且可用于一類SGR的傳輸方式當然該方法還需要進一步的探討研究其中包括密鑰函數(shù)的選取系統(tǒng)安全性進一步分析實際應(yīng)用等最后對全文的研究工作進行了總結(jié)并展望了混沌理論及在信息安全應(yīng)用中進一步研究的課題關(guān)鍵詞信息安全信息隱藏數(shù)字水印混沌控制混沌同步保密通信II英文摘要ABSTRACTChaostheorydealswithnonlineardynamicalsystemswithspecialproperties.Itiswidelyexistedinnaturalworld
8、.Itcanbefoundinsomescienceandtechnology,suchasphysical,chemical,biologicalphenomenonandalsocanbefoundinsocialsciences.Suchchaoticpropertiesasergodicity,sensitivedependenceoninitialconditions,positiveLy
