TD-ERCS及其它常用加密混沌系統(tǒng)的抗差分分析性能研究.pdf

1、用混沌系統(tǒng)構(gòu)造信息加密算法是目前混沌理論應(yīng)用于密碼學(xué)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文以基于切延遲的橢圓反射腔混沌映射系統(tǒng)(Tangent-Delay Ellipse Reflecting Cavity map System TD-ERCS)為主要研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了該系統(tǒng)在差分分析條件下的安全性。根據(jù)分組密碼中的差分分析基本原理，將差分分析方法嫁接到混沌加密理論中，建立了混沌系統(tǒng)“裸”狀態(tài)差分分析模型，提出了迭代差分分布和差分失效指數(shù)的概念，為

2、混沌加密系統(tǒng)的差分分析提供了理論基礎(chǔ)。在均勻分布情況下，推導(dǎo)出了輸入差分所對(duì)應(yīng)的輸出差分的理論分布規(guī)律，為TD-ERCS及其它混沌系統(tǒng)的“裸”狀態(tài)差分分析提供了參考標(biāo)準(zhǔn)。所有差分分析實(shí)驗(yàn)均在Matlab 6.5下完成，其中大部分統(tǒng)計(jì)結(jié)果用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行了X<'2>檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)全面地分析了TD-ERCS混沌系統(tǒng)的差分失效指數(shù)隨各種系統(tǒng)參數(shù)變化的規(guī)律，結(jié)果表明，在很大的參數(shù)變化范圍內(nèi)，TD-ERCS的差分失效指數(shù)等于2(理論上的最小值)

3、，對(duì)差分分析具有自動(dòng)免疫功能。同時(shí)，作為對(duì)比分析，本文還對(duì)混沌密碼理論中常見(jiàn)的混沌系統(tǒng)，如Chebyshev映射、指數(shù)映射、分段線性映射、復(fù)合離散混沌映射、Logisti。映射、Cat映射以及Sinai映射，進(jìn)行了差分分析，結(jié)果表明，一維混沌系統(tǒng)的差分失效指數(shù)較大且易受系統(tǒng)因素影響，二維混沌系統(tǒng)(如Cat映射和Sinai映射)的差分失效指數(shù)也等于2且不易受系統(tǒng)因素影響，這意味著用于信息加密，二維混沌系統(tǒng)比一維混沌系統(tǒng)安全。本文研究所得到