Chaotic Encryption Scheme Based on Neural Networks

网络安全问题是下一代互联网研究的关键问题之一，而加密算法又是网络安全问题的核心。为了满足下一代互联网多媒体实时性安全通信的要求，既需要选用复杂性高的加密算法，以增强信息的安全性，又希望所选用的加密算法能以并行方式实现快速运算，以缩短加密和解密的时间来保证实时通信。其中，既能实现快速并行运算又有混沌动力学复杂行为的人工神经网络一直被认为是用来设计下一代互联网通信所需的加密算法的最佳选择之一。因此，本博士论文工作的主要内容是： 先综合分析下一代互联网的主要特点，说明下一代互联网的安全问题关键在于加密算法；并通过介绍现有几种加密算法，指出加密算法的安全性取决于加密算法的复杂性。然后，通过分析混沌神...Networking security is one of key problems in the study of IPng, and the encryption algorithm selected for IPSec is the core of this key problem. In order to meet the requirements of multimedia real time communications via the IPng, the encryption algorithm should have higher complexity for the security of information system, and higher processing speed for the efficiency of information encryption...学位：理学博士院系专业：物理与机电工程学院物理学系_凝聚态物理学号：B19992400

Annotations for symmetric probabilistic encryption algorithm based on chaotic attractors of neural networks

The security of the symmetric probabilistic encryption scheme based on chaotic attractors of neural networks is analyzed and discussed. Firstly, the key uniqueness is proved by analyzing the rotation transform matrix to avoid the attack of the equivalent key. Secondly, the distributed uniformity of the numbers "0" and "1" in the corresponding attracting domain for every chaotic attractor is analyzed by the statistics method. It is testified that the distributed uniformity can be kept if the synaptic matrix of the neural network is changed by a standard permutation matrix. Two annotations based on the results above are proposed to improve the application security of the encryption algorithm

基于混沌加密的一种图像信息隐藏传送方法

提出了一种新的基于混沌加密的图像信息隐藏传送方法,即将混沌序列作为一种类噪声的扩谱序列,把所要传送的敏感信号以白噪声形式的扩谱信号调制隐藏在载体图像中进行安全通信。与LSB和MSB等传统的图像信息隐藏方法相比,该新方法在信息隐藏的容量、不可觉察性、安全性和鲁棒性等性能方面有较大的提高。文章具体介绍了该方法的加密算法原理,并定义了图像信息的完整性和差异不可觉察性来分析定量分析该方法优点,最后,给出了计算机仿真验证的结果

基于神经网络混沌吸引子的公钥密码算法安全性分析及其实现

介绍一种基于神经网络混沌吸引子的Diffie-Hellman公钥密码算法.在过饱和贮存的Hopfield神经网络模型中混沌吸引子与初始状态之间存在一种单向函数关系,如果改变该神经网络的联结权矩阵,混沌吸引子及其所应的初始状态吸引域会随之发生改变.因此,我们可以其联结权矩阵为陷门,利用可交换的随机变换矩阵来改变神经网络的联结权矩阵,实现一种新的Diffie-Hellman公钥加密算法,即将随机变换矩阵作为私钥,而将变换后的神经网络联结突触矩阵作为公钥.为了说明这种新公钥加密方案的实用性,本文还分析和讨论其安全性和加密效率,并利用Java编程实现互联网的应用方案.实验结果表明,本算法是可行的,并具有较高的数据加密和解密速度

混沌二进制序列的伪随机性和复杂性分析

分析和讨论了由经典的Lorenz混沌系统和Chebyshev映射所生成的二进制序列的伪随机性和复杂性,采用T.Kohda混沌二进制量化算法,将混沌系统所产生的实数序列转换为相应的二进制序列;从统计检验、自相关性、频谱、Lempel-Ziv复杂度和近似熵等多方面对序列的伪随机性和复杂性进行定量分析。统计分析结果表明对由混沌系统所产生的有限二进制序列逼近Lem-pel-Ziv意义的随机序列,它具有较高的伪随机性、复杂性和非周期性,但是序列的伪随机性和复杂性并不随序列长度的增加而提高,在近似熵评价指标中呈显出降低的趋势。同时,作为伪随机源,Lorenz混沌系统略比Chebyshev映射好

一种新的基于神经网络混沌吸引子的公钥密码算法

论述了一种新的基于神经网络混沌吸引子的公钥密码算法,在过饱和贮存的Hopfield神经网络模型中混沌吸引子与初始状态之间存在一种单向函数关系,改变神经网络的联结权矩阵,混沌吸引子及其相应的吸引域会随之发生改变,如果以联结权矩阵为陷门,并利用可交换的随机变换矩阵来改变神经网络的联结权矩阵,则可以创建一种新的Diffie-Hellman公钥加密算法.将随机变换矩阵作为私钥,而将变换后的神经网络联结突触矩阵作为公钥,介绍了这种新的公钥加密方案,并分析和讨论其安全性和加密效率

Watermarking scheme of colour image based on chaotic sequences

The proposed perceptual mask is based on the singularity of cover image and matches very well with the properties of the human visual system.The cover colour image is decomposed into several subbands by the wavelet transform.The watermark composed of chaotic sequence and the covert image is embedded into the subband with the largest energy.The chaos system plays an important role in the security invisibility and robustness of the proposed scheme.The parameter and initial state of chaos system can directly influence the generation of watermark information as a key.Moreover,the watermark information has the property of spread spectrum signal by chaotic sequence to improve the invisibility and security of watermarked image.Experimental results and comparisons with other watermarking techniques prove that the proposed algorithm is effective and feasible,and improves the security,invisibility and robustness of watermarking information

Chaotic Neural Network and its Application in Secure Communications

【中文摘要】 具有高度复杂非线性动力学特性的混沌神经网络系统已成为近年来进行加密通信应用研究的热点课题。本文首先概括了混沌神经网络的一些主要理论模型及其非线性动力学系统的特点和复杂性 ,并分析人们如何利用混沌神经网络系统的这些复杂非线性特点 ,如混沌同步和混沌吸引子等 ,进行加密通信的基本算法原理 ,最后总结有关混沌神经网络及其加密通信应用中所需要进一步研究的一些课题 【英文摘要】 The chaotic neural networks with the characteristics of very complicated nonlinear dynamics have been a hot project of application to secure communications in recent years. This paper firstly deals with some main theoretic models, the characteristics and complexities of nonlinear dynamics of them. It analyzes the basic principles which chaotic neural networks are applied to secure communications using the complex property of nonlinear dynamics of them such as chaotic synchronization and chaotic attractors. ...国家自然科学基金 (No.69886002 ,60076015 ); 福建省自然科学基金 (No.A0010019)资

IPv6互联网信息安全的有关问题研究

简要介绍了基于IPv6互联网的安全机制 ,并对IPv6所支持的主要密码算法的安全性进行了讨论和分析 ;着重论述了IPv6的密钥管理 ;并针对我国的IPv6互联网信息安全的建设提出了一些建

混沌序列复杂性分析及其数值仿真的精度问题

介绍一种能够定量分析混沌序列复杂性的计算方法,并以Lorenz混沌系统的数值序列复杂性计算为例,说明数值序列的伪随机二进制转化过程中精度选取的重要性