基于猫映射的混沌通信.doc

本科生毕业论文（设计）册 学院 职业技术学院 专业 通信工程 班级 2011届 学生 罗文聪 指导教师 赵华 河北师范大学本科毕业论文（设计）任务书 编 号： 2011143 论文（设计）题目： 基于猫映射的混沌通信改进方案的研究 学 院： 职业技术学院 专业： 通信工程 班级： 2007级 学生姓名：罗文聪 学号： 2007014279指导教师：赵 华 职称：讲师 论文（设计）研究目标及主要任务 研究一种基于改进的混沌猫映射的图像加密算法，可以快速置乱图像数据；不仅可以基于像素点进行空间域的变换加密，而且可以基于色度域进行变换加密，进而可以有效地抵抗统计攻击，提高系统的必威体育官网网址性，再利用MATLAB仿真证明该方法具有高置乱程度，可获得足够高的安全性。 论文（设计）的主要内容 首先介绍了混沌系统的基本特征，引入了几种典型的混沌系统，研究了混沌密码学，提出了混沌理论与密码学的联系与区别。分析了基于混沌的图像加密方案，之后提出了一种基于混沌猫映射的图像加密方案，并利用MATLAB仿真直观的看出了图像的加密效果。 论文（设计）的基础条件及研究路线 由于混沌序列有优良的密码学特性，混沌密码学成为现代密码学的重要研究内容。最早将离散混沌动力学系统应用于加密算法的是Matthews 、Habutsu、Mirasso等人，也在该领域做出了重要的贡献。猫映射是V.I.Arnold在研究环面上的自同态时提出的，后来被广泛应用于数字图像的保护技术。本文基于这些混沌加密的理论, 将二维猫映射扩展到三维、并综合运用几种较复杂的混沌映射,使得密钥空间变大,抗破译能力增强。 主要参考文献 [1] 马在光,丘水生.基于广义猫映射的一种图像加密系统[J].通信学报,2003. [2] 谢鲲,雷敏,冯正进.一种超混沌系统的加密特性分析[J].物理学报,2005. 计划进度 阶段 起止日期 1 在指导教师选题,初步查找,收集相关资料 20.11.18～20.12.01 2 指导教师下达毕业论文(设计)任务书2010.12.02～20.01.20 3 结合毕业论文题目，独立思考，勤于实践，努力创新，按要求独立完成毕业论文任务书规定的各项任务 2010.01.21～20.04.02 4 中期检查 2011.04.09 5 完成论文(设计)初稿,并交给指导教师审阅2010.04.10～20.05.10 6 修改初稿，完成论文 2010.05.11～20.05.19 7 论文评议 2011.5.20～ 指 导 教师： 赵华 2011 年 1 月 15 日 教研室主任： 于红 2011 年 1 月 15 日 注：一式三份，学院（系）、指导教师、学生各一份 河北师范大学本科生毕业论文（设计）开题报告书 职业技术学院 学院 通信工程 专业 2011 届 学生 姓名 罗文聪 论文（设计）题目 基于猫映射的混沌通信改进方案的研究 指导 教师 赵华 专业 职称 讲师 所属教研室 通信教研室 研究方向 微弱信号检测、信号加密 课题论证： 课题的现实背景及意义 随着计算机网络的快速发展,多媒体通信变得日益方便,但这也引发了非法攻击和非法使用的问题,因此必威体育官网网址通信显得尤为重要。就数字图像而言,通常有两种主要的方法进行保护。一种是信息隐藏技术,如数字水印等,另一种是加密技术,如常规加密、混沌加密。由于常规加密固有的局限性和混沌加密特有的优势,混沌加密成为一新的发展动态。图像加密的数字化混沌密码系统的设计有两种通用的思路:一是使用混沌系统生成伪随机密钥流,该密钥流直接用于掩盖明文,该方法对应流密码；二是使用明文或密钥作为初始条件和控制参数,通过迭代或反向迭代多次的办法得到密文,该方法对应块密码。 近年来,二维混沌映射被扩展到三维空间进行图像加密,以提高混沌密码系统抵抗各种攻击的安全性能。如Mao YB等人提出的3D Baker map图像加密算法Chen G提出的3D Cat map图像加密算法。但研究表明,其安全性能存在不足。例如现有的3D Cat map加密系统存在一些基本弱点,只需要通过符号动力学和一些特殊设计的图像知识精确计算