基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统研究

针对现有混沌保密光通信系统时延特征隐藏所需反馈增益系数较大这一问题,设计了一种基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统。首先,由全光反馈产生光混沌并将其耦合至2个电光相位混沌反馈环中。然后,通过相位调制的方式实现信息与混沌载波的非线性耦合并参与混沌载波的生成。最后,在检测端通过光混沌同步实现信号的解密。借助MATLAB软件仿真分析了系统中混沌信号的复杂度、时延特征隐藏、同步性、鲁棒性和通信性能。仿真结果表明,所设计的混沌保密通信系统在较小的反馈系数时具有较高的复杂度且时延特征得到较好的隐藏。

忆阻超混沌映射的可调控性设计及光纤保密通信系统构建

通过引入平方忆阻函数非线性反馈,构建离散超混沌映射,并实现超混沌序列的全局调幅、局部调幅以及直接偏置调控。混沌映射的可调控性通过离散忆阻的阻值函数和内部变量积分速度来实现。简易的忆阻约束关系同时赋予了直接偏置调控的可能性,通过额外引入常数项参数可实现一维状态变量的直接偏置调控。基于RISC-V单片机CH32V307实现了所提出的可调控超混沌映射,并通过美国国家标准与技术研究院测试证明了超混沌序列的伪随机属性。基于以上超混沌映射构建了正交啁啾复用-非正交多址接入物理层加密方案,实验完成了2 km弱耦合七芯光纤通信的误码率测试,进一步证明了基于离散忆阻构建的超混沌加密正交啁啾复用-非正交多址接入系统可实现数据的可靠传输和解密,有效保护数据安全。

突发公共卫生事件下量子保密通信与应急物流耦合体系构建

在突发公共卫生事件的防控中,应急物流发挥着重大作用,我国应急物流存在一些不足:例如,系统指挥及管理机制不统一,物资储备短缺与生产不足,应急物流信息网络不完善。文章考虑应急物流对于数据共享、效率提升、保密性的要求,提出了量子保密通信与应急物流的耦合机理以及突发公共卫生事件下应用量子保密通信技术技术完善应急物流的对策,以期为我国应急物流效率提升和可靠性保障提供可行性策略。

基于BB84协议的量子保密通信在城市轨道交通的应用分析

[目的]城市轨道交通关键信息系统通常采用经典密码学算法进行数据加密。量子信息学的发展对经典密码学的信息安全性造成了极大的威胁,因此有必要对量子保密通信在城市轨道交通场景下的应用进行研究。[方法]介绍了量子保密通信的基本原理及基于BB84协议的量子密钥分发原理。基于BB84协议的密钥分发流程,构建了基于城市轨道交通的量子保密通信的基本结构,对有无监听2种情况下密钥的生成过程进行了举例说明。提出了2种适用于城市轨道交通量子保密通信的组网方案,并分析在城市轨道交通场景下量子保密通信应用中需要注意的问题。[结果及结论]基于BB84协议的量子保密通信体系适用于城市轨道交通关键信息系统的数据加密。该技术应用于城市轨道交通时,选择分散加密还是集中加密方式,应结合被加密系统的数据流量及流向予以确定。需重点关注量子保密通信系统的成码率、设备可靠性、鲁棒性。

基于神经网络的舰船混沌保密通信系统研究

以提升舰船通信安全性及同步性为出发点,设计基于神经网络的舰船混沌保密通信系统。基于舰船混沌同步保密通信系统一般模型,在系统发射端设计基于径向基函数神经网络(RBFNN)的跟踪器,跟踪舰船信息信号,通过混沌调制模块调制系统的状态量参数,并加密舰船信息信号将其混沌视为载波进行混沌掩盖后,通过信道进行传输,经噪声消除器去除信号噪声后,在混沌解调模块设计基于RBFNN的同步控制器,输出同步解调后的原始舰船信息信号传输至接收端,实现舰船信息保密同步通信。实验结果显示,该系统加密后,信息可有效掩盖信号真实情况,信号去噪后可还原信号本真,解调后可在接收端实现高精度的信号还原;且该系统应用后的信息可有效防止攻击者窃取。

具有多涡卷混沌系统在保密通信中的应用

构造了一个新的三维混沌系统,该系统具有丰富的多稳态特性,即存在多涡卷吸引子现象。通过分析系统的平衡点与稳定性、吸引子相图、Lyapunov指数谱以及分岔图,发现该系统具有复杂的动力学特性且吸引子表现为四涡卷的拓扑结构。重点分析了参数和初始条件对系统多稳态性的影响,分析发现,当改变系统参数并选取合适的初始条件时,系统会出现双涡卷-三涡卷-四涡卷不同类型的多涡卷吸引子共存现象。基于提出的新三维混沌系统,在同步控制器的作用下,采用移位映射同步方法实现了该系统与经典Lorenz混沌系统的同步。最后将同步控制器应用于混沌掩盖保密通信中,仿真结果表明:该方法可靠、有效,在同步通信领域具有较好的应用价值。

基于群组置换密码的无线保密通信网络安全分簇路由算法

鉴于目前无线通信网络分簇路由算法对网络的保密性较低,提出了基于群组置换密码的无线保密通信网络安全分簇路由算法。首先,采用改进置换密钥矩阵加密算法(RKM)对无线通信网络的信息使用多米诺查表加字节变换,并在其中穿插特征变换因子进行多次变换完成无线通信网络加密;使用反向的多米诺查表和自己变换配合特征变换因子进行解密。然后,以加密后无线保密通信网络为基础,计算网络最佳簇头。采用引力算法通过以簇头为质点计算其对不同节点的引力完成分簇,并以低能耗作为遗传算法的适应度函数进行网络簇头选举,结合代价函数优化簇间跳转策略,挑选能量足、位置好的节点,作为优质的通信路由,实现网络安全、低能耗传输。实验结果表明:该算法的混乱性高、扩散性强可以保证无线通信数据不被他人破解;该算法可以选择出节点存活数量最高的簇头,且网络节点的剩余能量最高。

无人机辅助无线传感网络的节能保密通信数据收集方法

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在保密无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)中能作为移动数据搜集节点的同时延长传感网络的使用周期,窃听方(Eavesdropper,Eve)的存在使传感器和UAV之间的保密通信过程受到了严重威胁。因此,保密通信方不得不消耗更多资源来保证通信的保密性能。针对WSN中保密通信的资源受限问题,提出一种UAV辅助节能保密通信数据收集方法,通过联合优化UAV轨迹和传感器节点(Sensor Node,SN)的调度策略,最小化SN能耗的同时增加传感器的保密容量;通过基于块坐标下降法解决复杂混合整数的非凸优化问题;通过连续凸优化方法联合求解UAV轨迹优化问题和传感器调度优化问题。仿真结果表明,与现有方法相比,所提方法在节能和保密速率提高上具有显著的优越性。

量子保密通信技术融合车联网的应用研究

随着车联网技术的不断发展,保密通信在车联网中的应用日益受到关注。为进一步探讨量子保密通信技术在车联网中的应用,提高信息传输的安全性和可靠性,通过分析现有的研究成果和文献资料,首先,简述车联网技术的背景和重要性,归纳总结了量子保密通信技术在车联网中的应用场景及相关的技术原理;其次,通过对几种常见的量子保密通信协议的研究,得出量子密钥分发、基于量子网络的认证和量子随机数生成等技术对车联网信息传输的安全性具有重要意义,并与传统的加密算法进行了对比和分析;最后,对研究结果进行了总结,并强调了量子保密通信技术融合车联网的应用对未来智能交通和信息网络的发展具有巨大潜力,将有助于推动车联网技术的进一步发展和应用。

基于多重函数投影同步的保密通信新算法

本文提出了一种新的混沌同步方案——多重函数投影同步,该同步方案比许多现有同步方案更加广义,两个同步系统之间的同步行为更加复杂。基于所提的同步方案并引入参数扰动因子,设计了一种新的保密通信算法,并通过理论分析和数值模拟,证实了算法的有效性和可行性。最后,通过讨论和对比实验展示了该算法的安全性。

基于混沌的物联网保密通信技术研究

保密通信是发送与接收双方按照约定算法对信息进行编解码以实现隐蔽通信的技术,是信息安全领域的重要分支。随着物联网技术大力推广应用,海量实时传输数据的安全性保障问题日益突出。本文介绍了一种基于混沌理论的物联网保密通信技术,将混沌系统对初值敏感、不可预测等特性应用于保密通信任务中,并通过控制混沌信号幅度实现不同大小物联信息互联互通,能够简捷有效地提高物联数据传输的安全性能。

量子保密通信技术在专用通信领域的应用分析和策略

本文通过剖析量子保密通信的原理、特点和关键技术,结合专用通信领域的应用特点,提出量子保密通信在保护信息安全和维护通信保密方面的策略和方法,并指出当前面临的技术挑战,提出推广建议,旨在为相关领域提供有益的参考。

分数阶混沌系统同步及其在保密通信中的应用

分数阶混沌系统相对整数阶混沌系统具有更为宽广的密钥空间,非常适合在保密通信中的应用。基于分数阶微分及其逼近原理,利用主从控制技术研究了分数阶R?ssler混沌系统的同步控制,大约在1.5s实现了混沌系统的同步,并结合混沌掩盖技术,实现了分数阶混沌系统在保密通信中的应用,数值仿真结果验证了该方案与理论分析的一致性。

量子保密通信技术及其在智慧城市中的应用研究

随着数字经济发展步伐加快,网络安全、数据安全问题变得更加重要,随时可能影响智慧城市发展,甚至危害社会安全和国家安全。QKD基于量子力学基本特性,能够提供无条件的安全性保证,与经典数据传输网络融合,解决量子保密通信和经典通信协同应用问题。研究了QKD应用的基础原理、关键技术和网络架构,探讨融合方法和创新应用方案,实现智慧城市更安全可靠的数据加密传输。

基于机器学习储备池计算的混沌保密通信机制设计与实现

针对传统混沌保密通信中安全性低、耦合机制复杂、接收端须配备特定动力学系统等问题,提出了一种基于机器学习——储备池计算(Reservoir Computing)的混沌保密通信设计,并通过数值与实验方法验证了机制的创新性与可行性。在数值方面,以图像和语音传输为例,采用具有更高安全性的时滞Lorenz系统和Mackey⁃Glass模型进行加密,在加密系统信息完全未知的前提下,接收端经训练后,可实现与发送端混沌完全同步并进行信息解密。在实验方面,基于可编程逻辑芯片(FPGA)对机制进行了硬件设计与实现,并以实时视频传输为例,验证了该保密通信设计的实际应用价值。还引入了针对不同加密系统的校准方法,以进行长时间稳定混沌同步和通信。此外,通过噪声研究,证明了该通信机制的鲁棒性。理论与实验结果对推动新型保密通信与机器学习交叉研究有一定的参考价值。

量子保密通信应用服务体系研究

基于量子密钥分发(quantum key distribution,QKD)的量子保密通信能够应对量子计算带来的安全挑战,现已进入产业规模应用阶段。然而,受QKD网络架构及服务能力的制约,现有体制无法满足未来量子保密通信在业务多样化、用户规模化、应用泛在化等方面的发展需求。针对此问题,提出量子保密通信应用服务体系架构模型及机制,实现量子密钥的统一管理并支持各类用户设备及业务应用以各种方式灵活、安全地获取量子密钥。该系统通过引入量子安全服务层将QKD网络与上层应用解耦,有效协调了QKD网络发展与保密通信业务发展两个方面,有利于促进量子保密通信大规模应用落地。

基于量子保密通信的电力系统技术研究与应用

信息技术在电力系统的应用逐渐深入,云计算、人工智能、物联网等新技术与传统电力系统高度融合形成全新的智能电网技术。电网智能控制中心采集分析海量终端的数据,并且实现对海量电力终端的智能控制。然而随着智能电网的开放性增强,人工智能芯片、超级计算机以及量子计算机技术的快速发展,基于传统密码体制的电力系统防护手段面临着严重的安全威胁。基于量子力学的原理的量子保密通信技术能够抵御量子计算攻击、智能攻击、超级算力攻击,可弥补现有电力网络与信息系统的不足。因此,本文分析现有电力网络配电环节面临的安全问题,提出基于量子保密通信技术的配网解决方案,研究需要突破的关键技术,针对电力网络配电三遥场景进行业务接入测试,验证技术方案的可行性,并对量子保密通技术在电力系统中的应用进行了展望,为量子保密通信技术在电力行业的应用提供参考。

量子保密通信技术在电费缴费系统中的应用研究

基于量子力学特性和香农“一次一密”理论,量子保密通信技术可构建理论上无条件安全的通信通道,在电力、金融等领域具有极大的应用前景。介绍了量子保密通信网络基本组成,阐述了量子密钥分发的工作原理,设计了将量子保密通信技术应用于电力公司的电费缴费系统中。测试结果表明,量子保密通信技术在电费缴费系统中的运用提供了理论上无法破解的数据保护,充分保障了电力金融信息的安全性。

无线传感器网络中分簇安全路由协议保密通信方法的能效研究

保密通信方法研究的是如何保证路由信息在传输的过程中的安全性,是无线传感器网络中的核心技术之一。针对现阶段大多无线传感器网络路由协议都存在路由安全性问题,该文从均衡能耗的角度出发,引入保密通信协议(SCP)保密通信方法,提出一种能耗均衡的保密通信协议,并对该协议的安全方案进行了分析。然后对协议的性能进行了仿真,结果证明了该协议在能耗和安全性上的性能和利用价值。

新一代保密通信网络架构研究

随着时代的发展与技术的变革,移动网络的应用范围越来越广,大量的业务与办公信息都通过手机通话、短信、微信等基于移动网络的方式进行传输和处理。传统的保密通信业务必须要考虑在移动网络下工作的场景,有必要研究基于移动网络的新一代保密通信网络架构,以适应泛在网络接入的情况和更加复杂的业务场景。采用新技术架构构建端云协同的安全防护体系,保障在当前复杂的国际形势下保密通信业务的安全性,保护国家网络空间的安全。