憶阻器混沌及其在語音保密通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、混沌具有初值敏感、類隨機(jī)和連續(xù)寬帶功率譜特性?；煦绲膭恿W(xué)特性與傳統(tǒng)密碼學(xué)之間存在著一種自然的聯(lián)系,它基本對應(yīng)著密碼系統(tǒng)的某些主要安全特征,混沌信號可作為一種偽隨機(jī)序列信號應(yīng)用于保密通信、密碼系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域之中。
　　 憶阻器(記憶電阻)是電阻、電容和電感三種基本電路元件之外的另一個(gè)新型非線性電路元件,它具有記憶的特性,自從2008年(Nature)報(bào)導(dǎo)了HP實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了一個(gè)實(shí)際的TiO2憶阻器之后才開始了對憶阻器理論及應(yīng)用

2、的研究。利用憶阻器可構(gòu)成混沌系統(tǒng),而研究發(fā)現(xiàn)憶阻器混沌有著一般混沌所沒有的特性,對初始條件更加敏感。本文在對憶阻器和憶阻器混沌研究的基礎(chǔ)上,利用憶阻器混沌產(chǎn)生偽隨機(jī)序列,設(shè)計(jì)了一個(gè)語音保密通信方案,實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)對點(diǎn)的雙向語音保密通信。
　　 (1)對混沌基本理論進(jìn)行了研究。在Chua超混沌電路的基礎(chǔ)上,用憶阻器代替Chua二極管構(gòu)造了一個(gè)復(fù)雜的五維的憶阻混沌系統(tǒng),對所構(gòu)造的混沌系統(tǒng)進(jìn)行了基本理論分析及動力學(xué)分析,其中包括系統(tǒng)

3、的對稱性、平衡點(diǎn)的確定以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性等特征,并對憶阻混沌系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)混沌系統(tǒng)的特性進(jìn)行了分析。
　　 (2)在新的憶阻混沌系統(tǒng)基礎(chǔ)上,將系統(tǒng)離散化與量化,得到了所需要的混沌偽隨機(jī)序列。并對所得到的序列進(jìn)行了NIST統(tǒng)計(jì)測試,證明序列隨機(jī)性良好,可以應(yīng)用到語音及其它信息加密系統(tǒng)中。
　　 (3)對密碼學(xué)的基本理論進(jìn)行了研究。從不同的角度對密碼學(xué)與混沌之間的聯(lián)系加以分析比較,并深入研究了幾種混沌加密算法。結(jié)合混沌系統(tǒng)的應(yīng)