数字化混沌新模型及其在信息加密系统中的应用研究

现代通信设备的数字化、集成化、智能化与网络化，更需要一种数字化加密芯片配置在通信设备中构成保密通信系统。由于混沌独特的性质符合密码学的需要，研究新型的数字化混沌序列密码芯片并应用于加密系统尤为关键。本项目主要研究数字化混沌特性，设计混沌序列密码，利用目标优化算法，进行非线性映射，使之产生良好的伪随机序列，对该序列进行建模与预测，构造出可估计的数字化混沌序列密码基本模型，使我们在有限资源下，可有效调配系统参数、精度和初始值，使混沌序列密码具有易实现性、无限长周期性、良好的统计性、高复杂性及难以破译性，可作为密钥序列发生器或参与密码运算，并能应用于加密系统和保密通信中。在该项目中，依据所设计的加密芯片、加密传输系统的硬件平台对所设计的理论模型进行加密传输实验，验证其建模方法的实效性，并将该加密芯片应用于网络加密传输装置中，为混沌理论实际应用和网络信息安全产品开发奠定基础。

现代通信设备的数字化、集成化、智能化与网络化，更需要一种数字化加密芯片配置在通信设备中构成保密通信系统。由于混沌独特的性质符合密码学的需要，而数字化混沌系统基本保留了混沌的部分特性，所以研究数字化混沌序列密码芯片并应用于加密系统尤为关键。本项目研究了混沌电路特性及数字化混沌特性，研究在固定参数和计算精度下各种周期现象定义和周期计算方法，在混沌密码序列周期特性检测新方法方面取得突破成果。为适合应用数字化混沌序列检测与判定奠定基础。探索性研究了数字化混沌序列建模方法，构造了基于Logistic样本假设的随机混沌模型，通过有效调配系统参数、精度和初始值，使数字化混沌序列研究向基于一种模型化、确定性、抵抗预测的数学描述方法展开。本项目中开展了数字混沌同步方法的研究，提出了两种新型的混沌保密通信系统方案——FM-CDSK和CD-DCSK系统。通过对混沌序列及混沌序列密码不断研究，将推进混沌保密通信系统应用。. 在本次国家基金的支持下，获得黑龙江省技术发明二等奖1项，黑龙江省高校科技进步一等奖1项；获得国家发明专利5项；获得黑龙江省科技鉴定1项；发表被SCI检索学术论文10篇，被EI检索期刊学术论文4篇，被EI检索会议学术论文21篇，中文核心期刊1篇；正在出版著作1本；举办1次国际会议。其研究成果远远超过立项的计划指标。在本次国家基金支持下，加速青年骨干培养，共培养博士7名，其中博士潘晶、郑艳斌、杜宝祥在保密通信领域发表多篇高水平学术论文，预计今年秋季毕业；硕士毕业共12名，他们毕业后选择攻读博士、出国深造、许多被国家华为、中兴、中电集团、中国移动等知名企业录用，为国家输送高级专业人才；培养博士后王尔馥、王志芳、秦丹阳均获得国家青年基金资助和中国博士后基金资助，已成为本学科骨干力量，促进本学科快速发展。