第7卷第1期长沙航空职业技术学院学报

Vo1.7No .1

2007年3月

CHANGS HA AERO NAUT I CAL VOCATI ONAL AND TECHN I CAL COLLEGE J O UR NAL

M ar .2007

基于Log i stic 映射混沌加密算法的研究

韩凤英1,2

,朱从旭

1

(1.中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙 410600;2.长沙航空职业技术学院,湖南长沙 410124)

摘要:分析Log istic 混沌映射的加密算法原理,提出基于该算法的加密方法,并从算法的安全性、效率等方面进行性能分析。最后采用M atl ab 开发工具完成该混沌加密算法的设计,用该算法对实例进行加密仿真。

关键词:L og i sti c 映射;序列密码;混沌加密

中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1671-9654(2007)01-030-05

收稿日期:2006-10-08

作者简介:韩凤英(1975-),湖南宁乡人,教师,在读硕士研究生,研究方向为信息安全。

朱从旭(1963-),湖南武冈人,副教授,博士,硕士生导师,研究方向为混沌密码学与数字水印技术。

A R esearch of Chaos Encryption A lgor it hm Based on Logistic M apping

HAN Feng-y i n g 1,2

,Z HU Cong-xu

1

(http://www.doczj.com/doc/e6534d94da38376baf1fae89.htmlr m ation Science and Eng i n eeri n g College ,South Central Universit y ,Changsha H unan 410600;

2.Changs ha A eronautical Vocational and Technical College,Changsha H unan 410124)

Abstract :It ana l y ses the encryption a l g orit h m princi p le based on the Log i s tic chaosm apping ,pro -poses a kind of encryption ,and fro m aspects o f algorith m security ,efficiency and so on ,g ives the per -fo r m ance ana l y sis .Fina ll y ,it uses the M atlab develop m ent k it to co m p l e te this desi g n ,and carries on the encryption si m u lation w ith this algo rithm targeting on a ex a m ple .

K ey w ords :log istic m apping ;sequence pass w ord ;chaos encrypti o n

混沌系统迭代产生的时间序列对初始条件敏感,结构复杂难以分析和预测,可以提供具有良好的随机性、相关性、复杂性的伪随机序列[1]

,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性,保密性得以加强。同时混沌系统产生的时间序列密码具有丰富的源泉,应用混沌密码进行加密已成为现代密码学新方向。

1 混沌加密原理

混沌是人们在对某些非线性动态系统的研究中发现的,这个动态系统表现出不可预测性,不可分解性,但又有一定的规律性,它对初始参数有高度的敏感性,初始状态只有微小差别的两个混沌系统在较短的时间后就会产生两组完全不同的、互不相关的混沌序列值

[2]

。混沌序列密码系统(见图1)的加密端和解密

端是两个独立的、完全相同的混沌系统,两系统间不存在耦合关系。明文信息在加密端加密后直接发往解密端,解密端可以在全部接收后再解密,也可以利用其它技术如线程同步等建立同步关系后进行实时解密。此方法的安全性依赖于混沌信号的超长周期、类随机性和混沌系统对初始状态、系统参数的敏感性。混沌序列密码加密方法灵活多变,可以充分利用混沌信号的特性构造复杂的加密函数。

逻辑斯蒂(Log istic)模型

X n+1=uX n (1-X n )(1)该抛物线映射蕴含着现代混沌理论的基本思想,包括倍周期到混沌、分岔图等非线性理论的基本框架和模式

[3]