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1、第8期电子学报Vol.31No.82003年8月ACTAELECTRONICASINICAAug.2003复合离散混沌动力系统与序列密码体系李红达,冯登国(中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室,北京100039)摘要:本文构造了复合离散混沌动力系统,并研究了它不变分布和迭代轨迹的若干性质.利用两个特殊的离散混沌系统,提出了基于复合离散混沌动力系统的序列密码体系.由于复合离散混沌系统对初始条件的敏感性和迭代过程的伪随机性,本文提出的序列密码算法将明文和密钥序列完全融合在密文序列中,使它们与密文之间形成了复杂而敏感的非线性关系,这就防止了密文对有关信息的泄露
2、,从而使系统具有很高的安全性.该算法还拥有很大的密钥空间和均匀分布的密文.关键词:混沌;动力系统;序列密码中图分类号:TN918文献标识码:A文章编号:037222112(2003)0821209204CompositeNonlinareDescreteChaoticDynamicalSystemsandStreamCipherSystemsLIHong2da,FENGDeng2guo(StateKeyLabofInformationSecurityGraduateSchoolofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,
3、China)Abstract:Althoughdiscretechaoticsystemsissensitivetoinitialconditionsanditsbehaviorseemstoberandom,itisnotreal2lystochasticprocessbutdeterminate.Itresultsinthatchaosbasedencryptionschemesarenotgoodasweexpect.Inordertoenhancetheperformanceoftheencryptionalgorithmsbasedondiscre
4、techaoticdynamicalsystem,wepresentcompositediscretechaoticdynam2icalsystemsandgivessomeresultsaboutitsinvariantdistributiondensityanditerationsequence.Wepresentanewapproachtostreamcipherutilizingapeculiarcompositediscretechaoticdynamicalsystem.Becauseofitssensitivitytoinitialcondit
5、ionsandrandomnessoftheiterationsequence,theapproachminglessecretkeyswithplaintextbyiteratingthechaoticsystemtoproduceciphertext.Therefortheyholdverycomplexandsensitivenonlinearrelations.Itpreventsciphertexttoleaktheinformationofplaintextandsecretkeyandmakesthesecurityofthealgorithm
6、independentofthecomplexityoftheciphertext.Thealgorithmisprovidedwithlargersecretspaceanduniformdistributingciphertext.Keywords:chaos;dynamicalsystem;streamcipher1引言很大的密钥空间;(2)具有复杂的非线性密码变换,而且不同传统的密码体制都基于所谓的困难问题,随着信息时代密钥对应的完全不同的密码变换;(3)明文与变换信息很好地的到来和人类计算能力的提高,人们开始探索不基于某类困融合在一起形成密文,以减
7、少密文对变换信息的泄露;(4)密难问题的物理编码体制,混沌加密体制就是其中的一种.非线文的分布是均匀的,以得到大的密文空间.本文提出的复合离性混沌系统由于对初始条件敏感而使其迭代轨迹与初始条件散混沌系统,其迭代轨迹不仅对初始条件敏感性,而且还具有有着复杂的非线性关系,表现出了很好的伪随机性.从Habut2更好的伪随机性,从而为构造具有上述性质的密码体系提供[4]su于1991年最早将离散混沌动力系统用于构造加密算法了一个途径.文中提出的基于复合离散混沌系统的同步序列后,这方面的研究已经引起了人们的注意,目前提出的一些基密码体系,一方面利用复合离散混沌动力系混
8、沌系统的特性,[3~7,9~13]于混沌系统加密算法
