光混沌保密通信论文-陈平

光混沌保密通信论文-陈平

导读:本文包含了光混沌保密通信论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:混沌,混沌保密通信,ARM,SOPC

光混沌保密通信论文文献综述

陈平[1](2019)在《多媒体混沌保密通信系统的设计与硬件实现技术研究》一文中研究指出混沌保密通信是混沌密码与信息安全交叉融合的研究方向,在计算机网络、电路系统、激光通信和神经网络等领域均取得丰硕的研究成果。然而作为新生学科,混纯保密通信在理论研究、安全分析、标准设立以及技术实现方面尚未成熟。随着多媒体网络通信领域对个人安全隐私保护的需求与日俱增,如何设计一个安全高效的多媒体混沌保密通信系统已经成为人们的研究热点。为此,本文进一步研究多媒体混沌保密通信系统的设计及其在硬件平台上的技术实现,具体工作如下:1.提出了一种H.264编码后加密的嵌入式视频混沌保密通信方法。首先,对叁维非线性标称矩阵进行混沌反控制得到无简并离散时间超混沌系统,构建相应的混沌流密码算法,从理论上证明加密算法与解密算法之间的自同步关系;其次,先用流密码加密H.264格式视频数据,再用猫映射算法对加密数据进行位置置乱;最后,采用多核多线程、硬件编码、格式保护和自适应内存选择等方法解决一系列硬件实现的技术问题。硬件实验结果和安全分析结果证明该方法的可行性和有效性。2.探讨了一种H.264选择性混沌加密与ARM实现的方法。首先,基于六维非线性标称矩阵设计无简并离散时间超混沌系统并构建相应的混沌流密码算法;其次,在H.264编码过程中选择性加密关键变量如运动矢量差值水平方向的分量、垂直方向的分量和DCT变换矩阵中的直流分量;最后,采用多核多进程的技术方法解决了硬性实现过程中实时性不足的问题。硬件测试结果和安全分析结果表明算法的安全性以及硬件实现的有效性。3.提出了一种视频混沌保密通信系统的SOPC(System on a Programmable Chip)技术设计与实现方法。基于无简并叁维离散时间混沌反控制系统构建的密码算法,先选取单个混沌变量进行取模取整操作,得低8位序列加密明文,最后将密文反馈。该算法在分别征服攻击、已知明文攻击和选择密文攻击的配合之下大部分密钥容易被破译,为此,采用多个混沌变量代替单个混沌变量进行取模取整操作,以此增加密码系统的复杂性并有效抵御以上攻击。基于SOPC平台的硬件实现过程中,利用混沌流密码分时加密视频的RGB叁基色像素值,并采用软硬件协同没计、直接内存存取、FPGA并行设计和双核处理等技术方法解决一系列硬件实现的问问题和系统实时性的问题。硬件实现结果和安全分析结果表明该算法具备安全性和可行性。4.研究了混沌流密码的改进算法,并进行电子文件加密系统的设计及SOPC实现。首先,采用混沌反控制方法得到叁维离散时间超混沌系统,将两个叁维系统联立成六维系统,选取混沌变量进行非线性运算,取模取整以及密文反馈,以此改进混沌密码算法,并从理论上证明加密系统与解密系统之间的自同步关系;其次,利用改进算法对一类格式与数据独立分布的多媒体文件进行加密与解密试验;最后,利用SOPC硬件平台上实现混沌加密算法和解密算法及其上位机通信。该方法为混沌保密通信系统走向实际应用提供一种参考范例。5.研究了一种基于FPGA技术的视频混沌保密通信系统设计与实现方法。首先,基于七维离散时间超混沌系统构建混沌流密码算法,取其中多个混沌变量进行非线性运算和取模取整操作形成加密序列,同时产生叁路不同的加密序列分别并行加密视频的RGB叁基色像素值,叁路密文反馈回加密方程和解密方程之中。利用高端FPGA芯片的资源和速度优势,采用流水线,并行设计和直接内存存取等技术方法,将远程视频混沌保密通信系统的完整功能集成于单片FPGA芯片之中。硬件试验结果和安全分析结果表明该方法具有安全性及有效性。(本文来源于《广东工业大学》期刊2019-06-01)

刘林芳,芮国胜,张洋,吴前龙[2](2019)在《基于相空间对称Lorenz阵子群的混沌保密通信研究》一文中研究指出针对大规模并发式保密通信对混沌阵子的需求,以Lorenz混沌阵子为例,提出了相空间对称混沌阵子群模型,研究了该对称阵子群的同步问题,得到了Lorenz阵子与对称阵子群同步的条件,利用该条件构建了基于对称混沌阵子群的通信模型并对其进行仿真验证。该对称阵子群能提供无限多个对称混沌阵子,可满足其在大规模保密通信中的应用,又能保持原混沌阵子的优良特性,具有较好的应用前景。(本文来源于《通信学报》期刊2019年05期)

牛永姣[3](2019)在《基于集成硅光器件的光混沌保密通信研究》一文中研究指出目前,激光混沌源所使用元件的材料大多数是III-V族的材料(比如GaAlAs)。然而III-V族化合物在互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的兼容性方面存在很大障碍。对于基于硅材料的硅光子器件在与CMOS工艺的兼容性方面具有天然优势,非常有利于器件的批量化和低成本化,因此,在近几年掀起研究基于硅光子集成技术在保密通信中等相关领域热潮。本文提出了一种新型的利用硅光子谐振腔作为混沌源保密通信系统的方案,理论上研究了硅光子微腔中产生的激光混沌并实现硅光子微腔中混沌同步的设计,在激光混沌同步的基础上完成单向和双向的混沌保密通信系统。具体工作内容包括:(1)提出了一种基于硅光子器件的单向混沌保密通信系统的方案:系统方案是由两个硅光子微腔组成。在合适的参数设置条件下,通过调节外部光激励的参数,在硅光子微腔中产生高强度的局部光场,通过载流子吸收、热光效应等非线性的调制,在微腔中会产生机械振荡和双光子吸收效应从而有光混沌的输出。两个微腔中输出的激光混沌因初始条件设置的不同而存在差异,利用驱动-响应混沌同步的方法,其中一个微腔的输出作为激励混沌,注入到另外一个微腔中诱发响应激光混沌的输出,随着激励混沌的注入和参数的设置,使响应系统的混沌轨迹渐渐趋于激励系统的混沌轨迹,在合适的注入系数下实现在两个硅基光子微腔中输出混沌同步。基于微腔之间的混沌同步,设计了单向的混沌保密通信系统方案。结果表明,在两个硅光子微腔中可以实现较好质量的混沌同步,通过设置参数,最终实现了300km传输距离的单向保密通信。(2)考察了一种基于硅光子器件的双向混沌保密通信系统的方案:双向通信系统是由叁个硅光子微腔组成。通过设置叁个微腔的初始条件,叁个微腔中都将输出不同的激光混沌。通过将激励微腔的光混沌信号注入到另外两个响应微腔中,在合适的条件下,两个响应微腔的混沌轨迹将趋于一致,但同时仍然与激励微腔的混沌信号保持显着的不同,从而得到了两个响应微腔之间的高质量混沌同步,为后续通信信号双向的加载和传输提供了基础。通过数值模拟分析,实现100km的双向长距离信息传输和解调。(本文来源于《西南大学》期刊2019-03-20)

付宏睿,董永刚,张建刚[4](2018)在《基于新四维混沌系统的复杂网络的混沌保密通信及噪声研究》一文中研究指出以复杂网络为背景,根据Lyapunov稳定性理论,将一个新四维混沌系统作为全局耦合网络的节点,研究了其渐近同步问题.首先用新的混沌遮掩方法将其应用到保密通信中,并加入高斯白噪声对系统进行干扰;然后用小波分析理论对信号进行去噪处理;最后用Matlab进行数值仿真.结果表明,有用信号经过小波阈值去噪后可以很好地恢复出来.(本文来源于《东北师大学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

高孝婧[5](2018)在《时滞混沌保密通信的安全性分析与解决方案》一文中研究指出信息安全日益成为信息社会的重要问题之一,现有的保密通信方法面临挑战。与传统加密机制并不冲突的物理层安全(Physical Layer Security,PLS)作为开放式系统互联(Open System Interconnection,OSI)模型中的最低层,具有资源消耗较小、时延较小、安全等特点,独立于系统的上层结构,与现有的通信系统兼容性良好,近年来的相关研究如火如荼。混沌保密通信具有成本低、抗噪、安全性高的特性,可融合上层安全机制建立新型跨层安全体系,在未来信道开放的无人系统通信中具有广阔的应用前景。物理层安全不再完全依赖于算法的计算复杂性,物理过程的复杂性成为保障安全性的基础。混沌系统作为一种典型的非线性动力系统所具有的独特优势为保密通信的安全性提供了理论保障。在实际应用中,安全的混沌源是保密系统的核心,是通信系统整体安全的基础。时滞混沌系统具有无穷维的相空间、能够产生高动力学复杂度的混沌信号且实现相对简单,这些优良特性使其具有成为实用化安全混沌源的潜力。立足于时滞混沌系统在保密通信领域的应用价值及国际研究热点,对时滞混沌保密通信进行安全性分析,并提出相应的解决方案,具有重要的理论意义和实用价值。首先,从保密系统分析者的角度出发,在信号丢失、信息不完整、甚至保密通信双方仅在离散时间段发送混沌信号等情况下,探讨了目前已有的参数估计——即密钥破译——方法所面临的挑战。针对非时滞混沌保密通信分析中难以获取连续混沌信号问题,以脉冲微分方程的稳定性理论为基础,结合采样控制和自适应控制方法,提出了新的参数估计方法。该方法在所有系统参数未知的前提下,仅利用混沌源输出信号的离散采样数据对作为非时滞混沌源密钥的未知参数能进行有效估计。分析结果表明,仅发送离散信号(减少系统信息的泄露)的非时滞混沌保密通信系统仍然存在安全隐患。其次,时滞混沌系统具有无穷维的相空间结构,其输出信号具有更好的随机性和不可预测性,即具有更强的抗攻击能力。为此,在非时滞混沌系统参数估计的研究基础上,针对时滞混沌保密通信分析中难以获取连续混沌信号问题,以脉冲时滞微分方程的稳定性理论为基础,结合采样控制和自适应控制方法,提出了一种新的参数估计方法。该方法在时滞参数及系统所有其他参数都未知的情况下,仅利用时滞混沌源输出信号的离散采样数据对作为时滞混沌源密钥的未知参数能进行有效估计。分析结果表明,在非时滞混沌保密通信系统中馈入时滞反馈项,使混沌源具有更为复杂的动力学特性,同时仅发送离散信号,减少系统信息的泄露,也未能有效提高保密通信系统的安全性。最后,从保密系统设计者的角度出发,针对时滞混沌源所存在的安全隐患,提出了一种时滞跃变的混沌源构造方案。构造了时滞跃变的Chen混沌源,仿真分析了时滞跃变的Chen混沌源的动力学特性,并与原Chen混沌源进行了比较;对其反参数估计能力进行了仿真分析,分析结果表明能有效抵抗基于数学分析的参数估计方法。随后将此方案扩展到了激光混沌源的构造,基于光切换技术设计了时滞跃变的Ikeda型激光混沌源,仿真分析了时滞跃变的Ikeda激光混沌源的动力学特性,并与原Ikeda激光混沌源进行了比较;对其反参数估计能力进行了仿真分析,分析结果表明能有效抵抗基于统计分析的参数估计方法。在能抵抗统计分析的前提下,给出了模型的最优参数配置。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-11-01)

[6](2018)在《“2018年混沌保密通信学术会议”在黑龙江大学成功召开》一文中研究指出8月4日至6日,由中国密码学会混沌保密通信专业委员会主办、黑龙江大学承办、《通信学报》编辑部协办的"2018年混沌保密通信学术会议"在黑龙江大学成功召开。中国工程院院士沈昌祥、黑龙江大学校长付宏刚、中国密码学会副秘书长陈灏、混沌保密通信专委会主任委员胡汉平、南京邮电大学副校长蒋国平及来自高等院校、科研院所和企业的120余名专家学者、在校学生参加了会议。(本文来源于《信息网络安全》期刊2018年09期)

陈尚春[7](2018)在《现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展》一文中研究指出随着时代的不断发展,当前我国也逐渐形成了以混沌保密通信为主要特征的现代信息安全网络架构,其不但在客观上保护了互联网信息安全,更是为我国顺利的开展相关信息化业务创设了条件。首先分析了混沌通信的分类与通信技术特点,其次对混沌保密通信在现代信息安全中的应用情况进行了分析和阐述,也希望可以为我国信息安全工作的顺利开展创设新的条件。(本文来源于《信息记录材料》期刊2018年09期)

胡波[8](2018)在《基于蜂窝网传输的文本混沌保密通信》一文中研究指出针对局域网中进行保密通信在空间上和距离上的局限性,提出了以Android移动终端为基础,蜂窝网为传输载体结合混沌保密算法进行文本数据加密传输的设计;介绍了Android客户端程序及服务器上服务端程序的设计流程,给出了混沌保密算法的整个设计详情,最终实现了加密文本通过蜂窝网的传输保密性;实验结果也证实了该设计具有极好的保密性能和数据传输性能。(本文来源于《内蒙古科技与经济》期刊2018年13期)

肖梁山,禹思敏,金磊[9](2018)在《Zynq芯片的叁维视频混沌保密通信系统设计》一文中研究指出本文基于具有FPGA+ARM架构的Zynq芯片,提出了一种新的实时视频混沌保密通信系统的设计方案。阐述了一种叁维视频混沌加密算法的原理并且加以应用,详细介绍了系统设计方法和软硬件实现过程。利用Zynq的FPGA资源实现视频的采集和显示,ARM处理器实现混沌加密与解密和网络收发功能。最终在局域网内实现了视频的实时采集加密和自同步解密,获得了良好的安全性和实时性,为混沌保密通信的应用提供了新方向。(本文来源于《单片机与嵌入式系统应用》期刊2018年06期)

李桂兰[10](2018)在《基于相位加密反馈激光器的混沌保密通信研究》一文中研究指出半导体激光器(SL)支持在物理层上对信息加密解密操作,在一定条件下容易实现高维混沌输出,广泛应用于混沌保密光通信、高速随机数、混沌密钥分发等领域。随着研究的不断深入,人们发现混沌激光光源会暴露安全性缺陷,如采用时延分析技术可获取SL的外腔长结构信息,这会增加攻击方利用时延信息试图重组激光混沌系统的可能性,因此SL的应用也会受到制约。对SL进行加密操作或者引入非线性因素可以有效确保激光器系统输出混沌的安全性。本论文基于外腔反馈半导体激光器,在反馈外腔引入相位调制器,对相位调制器中加载数字随机信号或者模拟信号,这不仅可以作为相位加密方案实现加密操作,并且在反馈部分引入非线性因素来优化混沌输出。基于随机相位调制反馈激光器提出分别采用相位调制双反馈的结构以及级联相位调制的结构,重点研究相位调制参数对时延标签(TDS)及相位调制速率隐藏效果。结果表明随机相位调制双反馈激光器在高速的相位调制速率下能成功隐藏TDS,但是在频谱上无法消除相位调制速率的信息;而级联随机相位调制激光器控制高速相位调制速率为15Gbit/s~28Gbit/s,低速相位调制速率低于8Gbit/s时,不仅能成功隐藏TDS,并且在频谱上能消除低速相位调制速率的信息。基于正弦信号相位调制反馈激光器,重点研究相位调制速率对混沌带宽增强的效果,带宽增强最高可达30.9GHz。研究这叁种结构相位调制激光器的通信系统的通信性能,并分析非法攻击方式:注入-锁定法、直接线性滤波(DLF)法,密钥丢失、延时信息缺失以及相位调制器参数失配对系统安全性的影响。在适当的信息传输速率下,不仅能保证信息的合法解调性能,并且能成功抵御几种非法攻击,从而保证系统的安全性。相位共轭反馈(PCF)激光器的反馈镜采用相位共轭镜(PCM),为激光器引入了非线性因素,相比于常规光反馈(COF)激光器的混沌输出复杂度更高,而有关PCF激光器同步研究屈指可数。本论文基于PCF激光器,提出了闭环结构的同步条件:分别在接收端的反馈项或者注入项引入合适的相移,零频率失谐时分别为1.13π、0.44π(1.44π)。两种闭环结构同步方式的同步性能相差不大,并且比COF激光器更容易实现同步。由于PCF激光器比COF激光器混沌输出的有效带宽高约20%,PCF激光器两种同步结构的通信系统的通信性能比COF激光器通信系统的通信性能更优。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-05-18)

光混沌保密通信论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对大规模并发式保密通信对混沌阵子的需求,以Lorenz混沌阵子为例,提出了相空间对称混沌阵子群模型,研究了该对称阵子群的同步问题,得到了Lorenz阵子与对称阵子群同步的条件,利用该条件构建了基于对称混沌阵子群的通信模型并对其进行仿真验证。该对称阵子群能提供无限多个对称混沌阵子,可满足其在大规模保密通信中的应用,又能保持原混沌阵子的优良特性,具有较好的应用前景。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光混沌保密通信论文参考文献

[1].陈平.多媒体混沌保密通信系统的设计与硬件实现技术研究[D].广东工业大学.2019

[2].刘林芳,芮国胜,张洋,吴前龙.基于相空间对称Lorenz阵子群的混沌保密通信研究[J].通信学报.2019

[3].牛永姣.基于集成硅光器件的光混沌保密通信研究[D].西南大学.2019

[4].付宏睿,董永刚,张建刚.基于新四维混沌系统的复杂网络的混沌保密通信及噪声研究[J].东北师大学报(自然科学版).2018

[5].高孝婧.时滞混沌保密通信的安全性分析与解决方案[D].华中科技大学.2018

[6]..“2018年混沌保密通信学术会议”在黑龙江大学成功召开[J].信息网络安全.2018

[7].陈尚春.现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展[J].信息记录材料.2018

[8].胡波.基于蜂窝网传输的文本混沌保密通信[J].内蒙古科技与经济.2018

[9].肖梁山,禹思敏,金磊.Zynq芯片的叁维视频混沌保密通信系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用.2018

[10].李桂兰.基于相位加密反馈激光器的混沌保密通信研究[D].电子科技大学.2018

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