２００３年信息通信网络技术委员会年会征文论文编号Ｎｏ．１１

计算机密码学中的混沌研究

蒋华１赵耿１郑德玲２

(１．北京电子科技学院通信工程系，北京，１０００７０：２．北京科技大学信息工程学院，北京，１０００８３)

摘要：加密方法、密钥安全性、攻击方法(密码分析学)一直就是计算机密码学研究的三个方面，混沌作为一种新的密码编码源，正引起信息安全领域愈来愈多的关注，本文综述并分析了混沌在保密通讯研究中的这三个重要方面。

关键词：密码学混沌密钥攻击方法吸引

中图分类号ＴＮ９１８

Ｃｈａｏｓｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｃｏｍｐｕｔｅｒｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙ

ＪＩＡＮＧＨｕａｌＺＨＡＯＧａｎ９１ＺＨＥＮＧＤｅ－ｌｉｎ９２

１．ＢｅＯｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ(１０００７０)

２．ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅＵｉｎｇ．(１０００８３)

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｒｅｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎｃｏｍｐｕｔｅｒｓｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙａｒｃｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ，ｓｅｃｒｅｔｋｅｙｓｅｃｕｒｉｔｙａｎｄａｔｔａｃｋｍｅｔｈｏｄ(ｃｒｙｐｔａｎａｌｙｓｉｓ)Ｃｈａｏｓａｓａｎｅｗｓｏｕｒｃｅｏｆｃｉｐｈｅｒｃｏｄｉｎｇｉｓａｔｔｒａｃｔｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｓｅｔｈｒｅｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎｃｈａｏｔｉｃｓｅｃｒｅｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．

ＩＫｅｙｗｏｒｄ］ｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙｃｈａｏｓｋｅｙａｔｔａｃｋｍｅｔｈｏｄ

１．引言

１９７６年Ｗ．Ｄｉｆｆｉｅ和Ｍ．Ｈｅｌｌｍａｎ提出公开密钥密码，这是密码学发展的一个里程碑。公开密钥密码从根本上克服了传统密码在密钥分配管理方面存在的弱点，因而特别适合计算机网络和分布式计算机系统的应用，此外，除了计算机通讯的数据传输保密外，计算机的操作系统和数据库的安全保密问题也很突出，由此产生了计算机密码学。研究密码编制和密钥安全性的科学称为密码编码学，研究破译或攻击密码的科学称为密码分析学，而密码编码学和密码分析学共同组成密码学。

混沌因其宽带，类噪和对初始条件的极端敏感性，再加上数量众多，使其特别适合用『．加密的目的。１９９０年是混沌应用研究不平凡的一年，混沌控制和混沌同步同时取得了突破性进展，其中，美国海军实验室的两位学者佩科拉(Ｐｅｃｏｒｒａ)和号罗尔(Ｃａｒｒｏｌｌ)首先应用电路试验实现了混沌同步，并立即提出了利用混沌同步进行保密通讯及信息处理的实验方案，从此拉开了２０世纪９０年代以来国际上混沌保密通讯技术研究激烈竞争的序幕。我们知道，信息技术领域主要研究信息的获取、传递、处理、存储和显示等，包括通讯技术、微电子技术、计算机技术、计算机软件、高清晰度电视技术等。在我国“８６３”高科技计划的信息技术领域就包括了：信息获取与处理技术，通讯技术，以及中国高速信息示范网等。这样，新兴的混沌保密通讯技术正可以为该领域高科技发展提供了一个新的生长点。

本文综述和分析了近１０多年来混沌保密通讯研究在加密方法、密钥安全性、攻击方法三方面的研究成果，是对计算机密码学的一个补充。

２．混沌加密方法

２．１．驱动一响应同步加密方法

驱动一响应同步加密方法又称小信号调制，或混沌掩盖，基本思想是利用混沌信号作为一种载体来隐藏信息或掩盖所要传送的信号。由于混沌信号的宽带类噪特点，在发送端，被加密信号与混