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1. 可控网格多涡卷混沌系统族及其硬件电路实现
马英杰, 肖靖, 赵耿, 曾萍, 杨亚涛
《计算机应用》唯一官方网站    2023, 43 (3): 956-961.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2022020193
摘要247)   HTML5)    PDF (3333KB)(98)    PDF(mobile) (2074KB)(1)    收藏

为加强混沌系统在通信链路的抗干扰和抗截获等性能,提高混沌系统性态的复杂度,基于典型蔡氏电路和阶梯函数,构造了一类数量可控的新型网格多涡卷混沌系统族。首先利用两组阶梯函数作为系统的非线性控制器,分别控制网格多涡卷混沌吸引子的奇偶列数和排列行数,并保持混沌吸引子中涡卷与键带的相互间置,以实现网格多涡卷的任意奇偶列数;然后对系统的平衡点、李雅普诺夫指数和吸引子等动力学特性进行理论分析和数值仿真实现;最后通过现场可编程门阵列(FPGA)给出最多4行12列网格多涡卷的硬件实验结果。软硬件实验结果和理论分析结果完全一致,进一步验证了所提系统的物理可实现性。

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2. 基于抗退化混沌系统的动态S盒设计与分析
赵耿, 张森民, 马英杰, 高世蕊
《计算机应用》唯一官方网站    2022, 42 (10): 3069-3073.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2021081500
摘要392)   HTML9)    PDF (3094KB)(163)    收藏

S盒是分组密码算法中的关键部件之一,其混淆和置乱作用决定着整个密码算法的安全强度。为使基于混沌系统生成的S盒具有更好的密码学性能,提出了一种基于抗退化混沌系统的动态S盒设计方案。首先,使用Lorenz混沌映射扰动Chebyshev混沌映射;然后,使用截取位数法和划分区间法生成两种初始S盒;最后,使用索引排序扰乱法得到最终S盒。所提抗退化混沌系统生成的混沌序列不存在短周期现象,具有遍历性、不可预测性等特点;运用于S盒的设计中能极大提升S盒的安全性能,消除混沌生成源的安全隐患;并且,通过对系统参数的调控可批量地生成动态S盒。对S盒的安全性能,即非线性度、差分均匀性、严格雪崩准则、输出比特间独立性和双射特性进行了测试和对比,实验结果表明,所提方案生成的S盒具有更好的密码学性能,可用于分组密码算法的设计中。

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