混沌保密通信技术VIP专享VIP免费

混沌保密通信技术2009级通信与信息系统李晓燕1引言在混沌应用研究中，混沌保密通信研究己经成为保密通信的一个新的发展方向。混沌信号具有非周期、连续宽频带、似噪声的特点，因此非常适用于保密通信、扩频通信等领域。许多发达国家的科研和军事部门已经投入了大量人力物力开展混沌在保密通信中应用的理论和实验研究，以满足现代化战争对军事通信的要求。在民用领域，随着网络通信技术的飞速发展，信息需求量不断增长，“频率拥挤”现象正在形成。人们开始寻求效率更高、容量更大的新通信体制。由于混沌信号具有较为理想的相关特性和伪随机性以及混沌系统固有的对初始条件的敏感依赖性，基于混沌系统的通信技术就有了坚实的理论基础。于此同时，大众对于信息的保密性和信息传输系统的安全性的要求也越来越高，通信双方都不希望有第三者进行非法的“窃听”而导致特殊信息的泄露，因此保密通信已经成为计算机通信、网络、应用数学、微电子等有关学科的研究热点。由此逐渐形成了混沌密码学，专门研究利用混沌信号的伪随机性、遍历性等特性，致力于把混沌应用于保密通信中。2混沌的几种特性1）内在随机性。这种随机性完全由系统内部自发产生，而不由外部环境引起。在描述系统行为状态的数学模型中不包括任何随机项，是与外部因素毫无关联的“确定随机性”。2）对初始条件的敏感依赖性。由于混沌系统吸引子的内部轨道不断互相排斥，反复产生分离和折叠，使得系统初始轨道的微小差异会随时间的演化呈指数增长。换言之，如果初始轨道间只有微小差异，则随时间的增长，其差异将会变得越来越大，因此混沌系统的长期演化行为是不可预测的。3）奇异吸引子与分数维特性。轨道：系统的某一特定状态，在相空间中占据一个点。当系统随时间变化时，这些点便组成了一条线或一个面，即轨道。吸引子：随着时间的流逝，相空间中轨道占据的体积不断变化，其极限集合即为吸引子。吸引子可分为简单吸引子和奇异吸引子。奇异吸引子：是一类具有无穷嵌套层次的自相似几何结构。维数：对吸引子几何结构复杂度的一种定量描述。分数维：在欧氏空间中，空间被看成三维，平面或球面看成二维，而直线或曲面看成一维。平衡点、极限环以及二维环面等吸引子具有整数维数，而奇异吸引子具有自相似特性，在维数上表现为非整数维数，即分数维。4）有界性和遍历性。有界性：混沌是有界的，它的运动轨道始终局限于一个确定的区域，即混沌吸引域。无论混沌系统内部多么不稳定，它的轨道都不...