混沌同步在保密通信中探究

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1、混沌同步在保密通信中探究摘要：讨论了利用混沌同步进行保密通信的方法，介绍了混沌保密通信的理论依据和基本方法，提出采用超混沌的加密信号，有利于提高系统的保密性。Abstract：Thepaperintroducedthemethodtousechaoticsynchronizationforsecretcommunication,andthetheorybasisandbasicmethods,andputthemethodofusinghyperchaostoencryptsignal,whichishel

2、pfultoimprovetheconfidentialityofthesystem.关键词：混沌同步；混沌保密通信；超混沌Keywords：chaossynchronization；chaoticsecurecommunication；hyperchaos中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1006-4311(2012)15-0177-010引言混沌现象是一种确定的貌似随机的过程，它普遍发生在非线性动力系统中。混沌动力系统特别适合应用于保密通信领域，因为它对初始条件极端敏感，能够产生大量的混沌信号

3、(非周期、连续宽带频谱、似噪声且确定可再生)。1混沌保密通信概述相比于传统的保密通信技术，混沌保密通信具有很多传统保密通信技术难以匹敌的优点：伪随机性，具有宽带特性,抗破译能力因为对时空混沌的利用而极大的增强，高容量的动态存储能力，低功率和较低的设备成本等。Tang等人最早提出，在保密通信系统中运用混沌理论。随着混沌同步理论的提出和不断发展，人们终于证明了混沌理论在保密通信中应用的可能性。混沌同步在保密通信中的应用，其基本思想是在发送方，以驱动系统的混沌信号为载波信号，通过一定的数学运算等方式将加密信号叠加

4、到混沌信号中，即为加密合成信号，也可以用数字信号处理的方式约定一定的信号代表一定的信息。接收方在接收到合成信号及其他必要信号后，通过合适的控制器实现响应系统和驱动系统同步，然后将加密信号il(t)还原出来。过程中整个解密的关键就是混沌同步。因为混合订(t)之后的混沌信号的特点是宽频谱、类噪声，它作为信道中的传输信号，即使被截获，也很难被解密，要想得到发送信息，必须要知道必要的密钥以实现混沌同步。2混沌应用于保密通信需解决的的问题①制造出鲁棒性强的同步信号；②信号的调制和解调；③信号的可靠传输。3混沌保密通信

5、的方法混沌系统所具备的特性，如内随机性、连续宽频谱对初值敏感等，决定了它极适合应用于保密通信领域。混沌保密通信中最为关键的技术即是混沌同步，应用其进行保密通信的方如下：3.1混沌掩盖作为一种最早提出的混沌保密通信方式，混沌掩盖（混沌隐藏），主要运用于连续混沌系统的保密通信中，它的主要方法是，在发送端利用混沌信号载体来进行对需传送信息的遮掩，利用同步后的混沌信号在接收端进行去掩盖。具有类似噪声的特点的混沌信号是信道中的传输信号，因此在传输中不易被发现，即使被发现也难以从中提取信息信号，从而达到保密的效果。3.

6、2混沌调制混沌遮掩主要是通过一定的方式将加密信号il注入到发送机，使得驱动系统的动态特征发生改变,在接收方接受到调制后的混沌信号后，再利用相应的解调和解方法将信号恢复。该方法的特点是，驱动系统中混沌信号谱的整个范围都用来隐藏信息，对参数变化更为敏感，保密性较混沌遮掩来说大大增强。3.3混沌扩频通信混沌开关技术又称混沌键控或混沌参数调制，主要运用于数字信号的保密通信，它的基本思想是根据混沌系统在不同的系统参数下具有不同的吸引子来编制二进制加密信号订，比如当系统的某一参数为al时系统的混沌吸引子表示信号“1”，

7、当参数为a2时系统的混沌吸引子表示信号“0”，系统在两种吸引子间不断变化表示信号“0”“1”的不断变化，在响应方用欧氏空间距离来检测重构的混沌吸引子和接收到的混沌吸引子的差别，由参数变化来调制系统的响应时间，从而实现成功解密。迄今为止已经提出了很多混沌开关技术，主要有CSK(ChaosShiftKeying),COOK(ChaoticOn-Off-Keying),DCSK(DifferentialChaosShiftKeying)和FM-DCSK(FrequencyModulationDifferentia

8、lChaosShiftKeying)o所选混沌系统是同步或是非同步开关，是相关检测或是非相关检测，是各种开关技术的主要区别。作为保密通信中的核心技术，近年来，混沌同步的研究处于研究领域中的一个热点，面向混沌保密通信的混沌同步方法不断涌现，大大加速了混沌在保密通信应用领域的实现。4基于超混沌系统状态反馈同步方法的保密通信方案基于三维混沌模型的保密通信系统研究相对比较成熟，结构相对简单，电路易于实现，但是保密效果不高