【摘 要】
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随着计算机技术的快速发展,信息方面存在的安全问题日渐显著,进而混沌理论成为了科学家们研究的重要课题。伪随机数发生器设计产生的伪随机序列在计算机仿真、信息安全等领域亦有广泛的用处。本文以基于混沌的伪随机数发生器为主要对象进行研究,分析了混沌的动力学特性,设计了伪随机数发生器并对其安全性进行了分析,主要研究内容:(1)讲述了基于混沌的伪随机数发生器研究的背景及意义、研究现状及相关理论知识。设计基于含三
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随着计算机技术的快速发展,信息方面存在的安全问题日渐显著,进而混沌理论成为了科学家们研究的重要课题。伪随机数发生器设计产生的伪随机序列在计算机仿真、信息安全等领域亦有广泛的用处。本文以基于混沌的伪随机数发生器为主要对象进行研究,分析了混沌的动力学特性,设计了伪随机数发生器并对其安全性进行了分析,主要研究内容:(1)讲述了基于混沌的伪随机数发生器研究的背景及意义、研究现状及相关理论知识。设计基于含三次项的Lorenz混沌系统的伪随机数发生器,对其动力学特性进行分析及电路设计。对斜帐篷映射进行数据处理,产生二进制混沌序列,并对含三次项的Lorenz混沌系统产生的序列进行数据选择,从而设计得到伪随机数发生器。利用理论分析和计算机仿真实验相结合的方法对产生的混沌伪随机序列进行性能分析,证明输出的伪随机序列有良好的随机特性和理想的相关性能。(2)通过改变蔡氏非线性项得到变形后的蔡氏混沌系统,对其动力学特性进行分析及电路设计。在变形蔡氏混沌系统产生的序列基础上做一系列处理来进行伪随机数发生器设计,将处理后所获得的两路序列进行异或运算,从而获取最终的伪随机序列。对设计产生的伪随机序列进行特性分析,证明所得到的伪随机序列有很好的相关特性和随机性。(3)在设计的伪随机数发生器所产生的伪随机序列基础上,选择较为普遍的置乱算法和扩散算法进行图像加密,后进行一系列性能分析,证明加密过程中产生的伪随机序列有良好的加密效果。
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