参数可变的多混沌映射加密系统.pdf

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1、第38卷第2期电子科技大学学报Vol.38No.22009年3月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMar.2009参数可变的多混沌映射加密系统1,212钟黔川，朱清新，张平莉(1.电子科技大学计算机科学与工程学院成都610054;2.西昌学院四川西昌615013)【摘要】利用混沌映射具有对初值和系统参数的敏感性以及轨道的不确定性，提出一种基于多个一维混沌映射的加密算法。该加密算法使用线性同余随机数发生器产生混沌映射的系统参数和3个一维混沌映射的使用顺序，同时通过输出反馈方式动态改变混沌映射初值

2、、迭代次数以及线性同余随机数发生器参数。实验结果和安全性分析表明，该算法密钥空间大，具有对明文和密钥的敏感性，能有效抵抗选择明文等穷举攻击和统计分析攻击。关键词分组密码;混沌加密系统;混沌映射;输出反馈中图分类号TP309文献标识码Adoi:10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.28MultipleChaoticMapsEncryptionSystem1,212ZHONGQian-chuan,ZHUQing-xin,andZHANGPing-li(1.SchoolofComputerScienceandEngineering,University

3、ofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu610054;2.XichangCollegeXichangSichuan615013)AbstractAnewcryptosystembasedonmultipleone-dimensionalchaoticmapsisproposedbyutilizingthepropertiesofchaoticmapsuchassensitivitytoinitialconditionsandsystemparameters,andorbituncertainty.Thesystempara

4、metersofchaoticmapsandtheusingorderofthreeone-dimensionalmapsaregeneratedbyusinglinearcongruentgenerators.Theinitialvalueanditerativenumberofchaoticmapandlinearcongruencegenerator(LCG)parametersaredynamicallychangedbyoutputfeedback.Simulationresultsandsecurityanalysesshowthattheproposedcry

5、ptosystemhaslargekeyspaceandhighsensitivitytokeyandplaintext,andcanresistthebruteattackandstatisticalattack.Keywordsblockcipher;chaoticencryptionsystem;chaoticmap;outputfeedback在过去的许多年里，文献[1-4]提出了一些基于单位的子密钥Ki,1=,2，它们都是以十六进制来表i一维混沌映射的加密系统，也有一些混沌加密系统示的，其划分情况为：[6-10]KkkkkkKKKKKK===?(1)被成功攻击，它

6、的安全性已成为专家学者关注的123416µµµµ123412一个热点。由于混沌映射具有对初值和系统参数的(2)在加密/解密过程中明文/密文被分成多个敏感性以及轨道的不确定性，这些特性和分组密码8bit为单位的块，其划分情况分别为：的特点是相吻合的。混沌密码系统一般使用混沌映P=PPPP?P(2)1234n射的初值、系统参数、迭代次数作为密钥进行加密/CCCCCC=?(3)1234n解密，本文算法试图使混沌映射每一步迭代都最大(3)在加密/解密过程中选取3个一维混沌映射来限度地保证上述3个参数的最大取值空间，并且利用进行加密/解密，它们分别是：Logistic映射、帐篷映输出

7、反馈来动态改变这些参数，有力地保障了算法射、正弦映射，如表1所示。表中第1列为混沌映射名的安全性。称，第2列是3个混沌映射的编号，第3列是3个混沌映1混沌加密算法射对应的迭代表达式，第4列是混沌映射系统参数取值范围，该范围表示相应混沌映射处于混沌状态。算法的描述：(1)在算法中，128位的密钥被分成多个8bit为(4)开始时由会话密钥和子密钥构造的初始值单位的块，每块称作会话密钥，进一步将密钥划分分别为：52成32bit为单位的子密钥Kiµi,1=,2,,?4和64bit为XKKb=+

8、(12)/2mod1

9、(4)