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一种基于双层多复杂网络同步的混沌保密通信方案。 (英语) Zbl 1437.94080号

摘要:本文主要提出了一种基于双层和多层复杂动态网络同步的混沌保密通信方案。与以往仅使用两个混沌系统或仅使用由多个混沌系统组成的单层网络的混沌保密通信方案相比,引入由多个加密/加密单元组成的双层多复杂网络模型,不仅可以反映不同节点的复杂特性,而且可以提高信息加密的复杂性和安全性。通过使用聚类方法,具有相同特征的节点属于同一个子网,而具有不同特征的节点则属于不同的子网。发射机和接收机中的子网是一对一的通信,形成一对匹配的子网,但每个子网的节点大小可能不一致。每个子网只负责加密某一部分信息,因此,每对匹配子网之间的同步对信息的正确恢复起着至关重要的作用。多个并行操作的加密/解密单元可以加快信息加密,密钥空间可以随着发送器中节点的数量而增长。该方案利用多个混沌系统产生的混沌信号作为密钥序列,采用一次一密码加密方法。此外,该方案不受加密信号幅度应远小于混沌信号幅度的约束,特别适用于大数据加密。理论分析和数值模拟都证明了该方案的可行性和有效性。

MSC公司:

94A60型 密码学
68第25页 数据加密(计算机科学方面)
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参考文献:

[1] Jovic,B.:混沌通信系统的同步技术。施普林格,纽约(2011)·Zbl 1238.93003号 ·doi:10.1007/978-3642-21849-1
[2] He,Z.,Li,K.,Yang,L.,Shi,Y.:一种基于偶发耦合混沌同步的鲁棒数字安全通信方案。IEEE传输。电路系统。我是芬丹。理论应用。47(3), 397-403 (2000) ·doi:10.1109/81.841923年
[3] Lin,Z.、Yu,S.、Lü,J.、Cai,S.和Chen,G.:基于混沌映射的实时安全视频通信系统的设计和ARM嵌入实现。IEEE传输。电路系统。视频技术。25(7), 1203-1216 (2015) ·doi:10.1109/TCSVT.2014.2369711
[4] Zhang,S.,Gao,T.:一种基于超混沌系统的安全通信编码和替换框架。非线性动力学。84(2), 833-849 (2016) ·doi:10.1007/s11071-015-2530-2
[5] Pano-Azucena,A.D.,Rangel-Magdaleno,J.J.,Tlelo-Cuautle,E.,Quintas-Valles,A.J.:基于Arduino的混沌保密通信系统,使用多向多克隆混沌振荡器。非线性动力学。87(4), 2203-2217 (2017) ·doi:10.1007/s11071-016-3184-4
[6] Tlelo Cuautle,E.,Carbajal-Gomez,V.H.,Obeso-Rodelo,P.J.,Rangel-Magdaleno,J.J.,Nüñez-Pérez,J.C.:应用于图像处理的混沌通信系统的FPGA实现。非线性动力学。82(4), 1879-1892 (2015) ·Zbl 1441.94006号 ·数字对象标识代码:10.1007/s11071-015-2284-x
[7] Kwon,O.M.,Park,J.H.,Lee,S.M.:通过区间时变延迟反馈控制基于混沌同步的安全通信。非线性动力学。63(1-2), 239-252 (2011) ·Zbl 1215.93127号 ·doi:10.1007/s11071-010-9800-9
[8] Vaseghi,B.,Pourmina,M.A.,Mobayen,S.:使用自适应滑模控制的基于混沌同步的无线传感器网络中的安全通信。非线性动力学。89(3), 1689-1704 (2017) ·Zbl 1375.94161号 ·doi:10.1007/s11071-017-3543-9
[9] Chee,C.Y.,Xu,D.:使用混沌的受控投影同步进行安全数字通信。混沌孤子分形23,1063-1070(2005)·Zbl 1068.94010号 ·doi:10.1016/S0960-0779(04)00366-2
[10] Zhu,F.:基于观测器的不确定混沌系统同步及其在保密通信中的应用。混沌孤立子分形402384-2391(2009)·Zbl 1198.94170号 ·doi:10.1016/j.chaos.2007.10.052
[11] Dedieu,H.,Kennedy,M.P.,Hasler,M.:混沌移位键控:使用自同步蔡氏电路对混沌载波进行调制和解调。IEEE传输。电路系统。II(40),634-642(1993)·doi:10.1009/82.246164
[12] Bai,E.W.,Longren,K.E.,Uçar,A.:通过延迟混沌系统中的多参数调制实现安全通信。混沌孤子分形23,1071-1076(2005)·Zbl 1068.94500号 ·doi:10.1016/S0960-0779(04)00368-6
[13] Hassan,M.F.:通过新的分解非线性随机估计器同步不确定约束超混沌系统和基于混沌的安全通信。非线性动力学。83(4), 2183-2211 (2016) ·Zbl 1353.94051号 ·doi:10.1007/s11071-015-2474-6
[14] Alvarez,G.,Hernández,L.,Muñoz,J.,Montoya,F.,Li,S.:基于不同阶混沌系统同步的通信系统安全分析。物理学。莱特。A 345(4),245-250(2005)·Zbl 1345.94032号 ·doi:10.1016/j.physleta.2005.07.083
[15] Moskalenko,O.I.,Koronovskii,A.A.,Hramov,A.E.:安全通信中混沌的广义同步:对噪声的显著稳定性。物理学。莱特。A 374(29),2925-2931(2010)·Zbl 1237.94079号 ·doi:10.1016/j.physleta.2010.05.024
[16] Cheng,M.,Deng,L.,Gao,X.,Li,H.,Tang,M,Fu,S.,Shum,P.,Liu,D.:使用混合混沌系统的安全增强OFDM-PON。IEEE光子。技术。莱特。27(3), 326-329 (2015) ·doi:10.1109/LPT.2014.2370757
[17] Abd,M.H.,Tahir,F.R.,Al-Suhail,G.A.,Pham,V.T.:使用混沌时滞系统的自适应观测器同步,用于安全通信。非线性动力学。90(4), 2583-2598 (2017) ·doi:10.1007/s11071-017-3825-2
[18] Smaoui,N.,Zribi,M.,Elmokadem,T.:一种基于Karhunen-Loéve分解和超混沌Lü系统同步的新型安全通信方案。非线性动力学。90(1), 271-285 (2017) ·doi:10.1007/s11071-017-3660-5
[19] Vafamand,N.,Khorshidi,S.,Khayatian,A.:通过基于鲁棒TS模糊观测器的超混沌同步,实现非理想信道的安全通信。混沌孤子分形112,116-124(2018)·Zbl 1395.94313号 ·doi:10.1016/j.chaos.2018.04.035
[20] Zhou,L.,Wang,C.,He,H.,Lin,Y.:防星网络的时间可控组合内部同步和外部同步及其在安全通信中的应用。Commun公司。非线性科学。数字。模拟。22(1-3), 623-640 (2015) ·兹比尔1364.94572 ·doi:10.1016/j.cnsns.2014.07.006
[21] Wang,X.,Yu,Q.:基于多个混沌系统动态序列的块加密算法。Commun公司。非线性科学。数字。模拟。14, 574-581 (2009) ·Zbl 1221.94067号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2007.10.011
[22] Yang,X.,Yang,Z.,Nie,X.:通过延迟脉冲控制实现不连续混沌系统的指数同步及其在安全通信中的应用。Commun公司。非线性科学。数字。模拟。19, 1529-1543 (2014) ·Zbl 1457.34113号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2013.09.012
[23] Mohammadzadeh,A.,Ghaemi,S.:使用新的自解非单点2型模糊神经网络同步不确定分数阶超混沌系统及其在安全通信中的应用。非线性动力学。88(1), 1-19 (2017) ·Zbl 1373.34013号 ·doi:10.1007/s11071-016-3227-x
[24] Yang,W.,Huang,Z.G.,Wang,X.,Huan,L.,Yang,L.、Lai,Y.C.:双耦合信道下混沌同步的复杂行为。新J.Phys。17(2), 023055 (2015) ·Zbl 1452.92005年 ·doi:10.1088/1367-2630/17/2/023055
[25] Lu,R.,Yu,W.,Lü,J.,Xue,A.:复杂网络的同步。IEEE传输。神经网络。学习。系统。25(11), 2110-2118 (2014) ·doi:10.1109/TNNLS.2014.2305443
[26] Li,Y.,Wu,X.,Lu,J.A.,Lü,J.:双工网络的同步性。IEEE传输。电路系统。II快讯63(2),206-210(2016)·doi:10.1109/TCSII.2015.2468924
[27] Zhou,L.,Wang,C.,Du,S.,周,L.:具有不同节点的复杂网络的多个非线性耦合动态子网络上的簇同步。IEEE传输。神经网络。学习。系统。28(3), 570-583 (2017) ·doi:10.1109/TNNLS.2016.2547463
[28] 香农,C.E.:保密系统的通信理论。贝尔系统。《技术期刊》28(4),656-715(1949)·兹比尔1200.94005 ·doi:10.1002/j.1538-7305.1949.tb00928.x
[29] Liu,X.,Chen,T.:具有延迟耦合的非线性耦合动力学网络的指数同步。物理学。A 381,82-92(2007)·doi:10.1016/j.physa.2007.03.026
[30] El-Dessoky,M.M.:具有完全未知参数的四涡卷吸引子的反同步。非线性分析。RWA 11,778-783(2010)·Zbl 1181.37040号 ·doi:10.1016/j.nonrwa.2009.01.048
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