保障智能卡、射頻識別、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等資源受限設(shè)備的信息安全,已成為密碼學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注的科學(xué)問題。為能更好實現(xiàn)密碼性能在安全與高效之間的有效兼顧,本文對基于動態(tài)輪數(shù)的混沌分組密碼開展研究。主要研究內(nèi)容說明如下:針對有限運算精度造成混沌系統(tǒng)動力學(xué)特性退化,通過統(tǒng)計測試分析得出量化方法和參數(shù)設(shè)置對數(shù)字混沌特性的影響規(guī)律,采用級聯(lián)和擾動的補償方式構(gòu)建動力學(xué)特性顯著增強的數(shù)字混沌模型,從而更好滿足混沌密碼部件及算法設(shè)計的應(yīng)用要求。針對數(shù)字混沌序列存在局部周期現(xiàn)象容易導(dǎo)致弱密鑰,在混沌密鑰的生成及擴展中分別引入DNA編碼和遺傳算法,以增強隨機性、降低相關(guān)性為依據(jù)設(shè)計DNA動態(tài)判決編碼和遺傳迭代優(yōu)化機制,僅需很小的計算代價就能有效降低數(shù)字混沌序列的局部不平衡性,從而提高密鑰的安全性能。針對如何基于混沌提取構(gòu)成S盒的元素值這一關(guān)鍵問題,一是利用數(shù)字級聯(lián)混沌迭代的非線性和隨機性動態(tài)遍歷篩選,二是采用煙花算法對Lorenz混沌解空間搜索尋優(yōu)選取。兩種方法既可以緩解混沌S盒對其采用混沌系統(tǒng)的較大依賴,也能在增強混淆特性的同時提高構(gòu)造效率。針對傳統(tǒng)分組密碼中增加加密輪數(shù)將提高密碼安全性,但過多加密輪數(shù)將影響... 

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的
        1.1.1 動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼的研究背景
        1.1.2 動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼的研究目的
    1.2 課題相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 分組密碼國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 混沌分組密碼國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 論文的主要工作
        1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排
第2章 混沌量化方法分析與補償方案研究
    2.1 混沌理論分析
        2.1.1 混沌數(shù)學(xué)定義
        2.1.2 混沌基本特性
        2.1.3 典型混沌系統(tǒng)
    2.2 混沌量化方法與性能分析
        2.2.1 混沌量化方法分析
        2.2.2 混沌量化測試分析
        2.2.3 數(shù)字混沌性能分析
    2.3 混沌補償方案與性能分析
        2.3.1 級聯(lián)混沌補償方案與性能分析
        2.3.2 擾動混沌補償方案與性能分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 混沌密鑰生成及擴展實現(xiàn)方法與性能分析
    3.1 密鑰生成及擴展理論分析
        3.1.1 密鑰生成及擴展原理簡述
        3.1.2 密鑰生成及擴展設(shè)計準則
    3.2 基于DNA編碼混沌密鑰生成及擴展
        3.2.1 DNA編碼原理簡述
        3.2.2 基于DNA編碼混沌密鑰生成及擴展實現(xiàn)方法
        3.2.3 基于DNA編碼混沌密鑰生成及擴展性能分析
    3.3 基于遺傳算法混沌密鑰生成及擴展
        3.3.1 遺傳算法原理簡述
        3.3.2 基于遺傳算法混沌密鑰生成及擴展實現(xiàn)方法
        3.3.3 基于遺傳算法混沌密鑰生成及擴展性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 混沌S盒構(gòu)造方法與性能分析
    4.1 S盒理論分析
        4.1.1 S盒原理簡述
        4.1.2 S盒數(shù)學(xué)描述
        4.1.3 S盒設(shè)計準則
    4.2 基于動態(tài)迭代混沌S盒
        4.2.1 基于動態(tài)迭代混沌S盒構(gòu)造方法
        4.2.2 基于動態(tài)迭代混沌S盒數(shù)學(xué)描述
        4.2.3 基于動態(tài)迭代混沌S盒性能分析
    4.3 基于煙花算法混沌S盒
        4.3.1 煙花算法原理簡述
        4.3.2 基于煙花算法混沌S盒構(gòu)造方法
        4.3.3 基于煙花算法混沌S盒數(shù)學(xué)描述
        4.3.4 基于煙花算法混沌S盒性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼算法設(shè)計與性能分析
    5.1 分組密碼理論分析
        5.1.1 分組密碼原理簡述
        5.1.2 分組密碼設(shè)計準則
    5.2 動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼
        5.2.1 動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼算法設(shè)計
        5.2.2 動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼性能分析
    5.3 基于摘要提取動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼
        5.3.1 基于關(guān)鍵詞的摘要提取算法
        5.3.2 基于摘要提取動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼算法設(shè)計
        5.3.3 基于摘要提取動態(tài)輪數(shù)混沌分組密碼性能分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]Piccolo結(jié)構(gòu)抵抗差分和線性密碼分析能力的進一步評估[J]. 殷勍,王念平.  北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[3]我國密碼標(biāo)準體系研究綜述[J]. 田敏求.  信息安全與通信保密. 2018(05)
[4]基于動態(tài)子密鑰的WSN混沌分組加密方案[J]. 王亞華,凌玉華,廖力清,孫克輝,劉文浩.  通信學(xué)報. 2017(12)
[5]基于Feistel結(jié)構(gòu)的超輕量級分組密碼算法（PFP）[J]. 黃玉劃,代學(xué)俊,時陽陽,劉寧鐘,曾慶喜,蘇菲.  計算機科學(xué). 2017(03)
[6]基于均勻化混沌系統(tǒng)生成S盒的算法研究[J]. 臧鴻雁,黃慧芳.  電子與信息學(xué)報. 2017(03)
[7]基于混沌系統(tǒng)的SM4密鑰擴展算法[J]. 王傳福,丁群.  物理學(xué)報. 2017(02)
[8]應(yīng)用混沌煙花算法求解置換流水車間問題[J]. 曹磊,葉春明,黃霞.  計算機應(yīng)用與軟件. 2016(11)
[9]AES算法的研究與其密鑰擴展算法改進[J]. 劉艷萍,李秋慧.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2016(10)
[10]一類擴展廣義Feistel結(jié)構(gòu)抵抗差分和線性密碼分析能力評估[J]. 殷勍,王念平.  密碼學(xué)報. 2016(02)

博士論文
[1]分組密碼算法幾種分析模型的研究[D]. 陳懷鳳.山東大學(xué) 2017
[2]基于混沌動力學(xué)的圖像加密技術(shù)與密碼學(xué)分析[D]. 陳俊鑫.東北大學(xué) 2016
[3]分組密碼算法的安全性分析[D]. 溫隆.山東大學(xué) 2016
[4]非平穩(wěn)混沌序列密碼的理論與實現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 鄧涯雙.華中科技大學(xué) 2015
[5]分組密碼的密鑰編排方案研究及單密鑰攻擊研究[D]. 黃佳琳.上海交通大學(xué) 2014
[6]幾個國際標(biāo)準分組密碼算法的安全性分析[D]. 李雷波.山東大學(xué) 2014
[7]基于動力學(xué)特性的混沌密碼算法研究[D]. 劉泉.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2014
[8]分組密碼分析方法的基本原理及其應(yīng)用[D]. 魏悅川.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[9]基于混沌動態(tài)S盒的密碼算法及其應(yīng)用研究[D]. 郭現(xiàn)峰.西南交通大學(xué) 2011
[10]基于多態(tài)性密碼的S-盒安全機制研究[D]. 尹毅峰.西安電子科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于關(guān)系向量模型的句子相似度計算及自動文摘研究[D]. 殷耀明.廈門大學(xué) 2014
[2]基于混沌的分組密碼S盒研究與實現(xiàn)[D]. 陶濤.西安電子科技大學(xué) 2011
[3]基于智能算法的S盒設(shè)計研究[D]. 黃銀鋒.北京郵電大學(xué) 2008



本文編號：3687074