项目名称: 混沌保密通信若干基础问题研究

项目编号: No.61073187

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2011

项目学科: 金属学与金属工艺

项目作者: 朱从旭

作者单位: 中南大学

项目金额: 11万元

中文摘要: 对混沌反控制技术和高维混沌系统建模问题、混沌同步控制技术及混沌同步保密通信方案、高性能图像密码算法进行了深入研究和探索。运用非线性状态反馈控制技术,提出了一个基于经典三维Lorenz系统的新四维超混沌系统和一个改进的四维超混沌系统;并将这些系统应用于图像加密或混沌同步保密通信,获得了良好的应用效果。提出了通过单驱动变量实现新型类洛伦兹系统混沌同步的方法,并运用该方法设计了一种基于混沌掩盖的保密通信方案。提出了一种基于超混沌系统同步的数字信息保密通信方案,该方案不需要将秘密传输的有用信息输入到驱动系统,而只需要传递两个状态变量和秘密信息的线性组合信息。提出了三种有效的分数阶混沌系统的仿真方法。研究了分数阶简化Lorenz系统投影同步问题;确定了实现同步的控制参数范围;并得出了其同步性能和控制参数之间的关系。提出了一种分数阶统一混沌系统的耦合同步方法。提出了一系列混沌图像加密高效算法,并对算法的安全性进行了详细分析。特别是针对高维混沌系统的混沌密钥序列改造问题和图像加密效率问题提出了若干有效方法和快速算法。破解了一类基于超混沌系统的图像加密算法;并提出了一种改进的加强型超混沌图像加密算法。

中文关键词: 混沌化;混沌同步;保密通信;混沌加密算法

英文摘要: We investigate deeply the techniques on anticontrol of chaos and constructing high dimensional chaotic systems, techniques on chaos synchronization control and its secure communication schemes, chaotic image encryption algorithms with high performance. Using nonlinear state feedback control techniques, we construct a new four-dimensional hyperchaotic Lorenz system and a modified four-dimensional hyperchaotic system. These hyperchaotic systems are utilized to image encryption or secure communication based on chaos synchronization, and good application results are achieved. A simple synchronization method by only transmitting a single driving variable for a new Lorenz-like attractor is proposed.Based on the chaotic synchronization method,a secure communication system is proposed.A digital information secure communication system based on hyperchaos synchronization is proposed,which does not require inputting the secure information to the drive system and chaos synchronization can be achieved only by transmitting control information contains two variables from driving system to response system. We proposed three effective simulation approaches for fractional-order chaotic systems. Projective synchronization between the fractional-order simplified Lorenz chaotic systems is studied,the range of control parameters is determined, and the relations between the synchronization performances and the control parameters are discussed. An efficient analysis and cocoupled method for fractional-order unified chaotic systems synchronization is proposed. A series of high-performance chaotic image encryption algorithms are proposed, and the security of these algorithms are analyzed in detail. We especially proposed several methods and fast algorithms in improving high dimensional chaotic sequences and raising efficiency of image encryption algorithms.A method for breaking a class of hyperchaotic image encryption algorithms is presented,an improved and enhanced algorithm based on hyperchaos is proposed.

英文关键词: chaotification; chaos synchronization; secure communication; chaotic encryption algorithms

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