基于多级联混沌加密的MP-WFRFT安全通信方法

为提高无线通信物理层安全传输性能,提出一种基于多级联混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换(MP-WFRFT)安全通信方法。通过基于Logistic映射和Henon-Sine映射的多级联混沌系统实现比特数据的第1轮置乱加密和符号数据的第2轮相位加密,利用MP-WFRFT的星座裂变特性进行数据第3轮星座加密。三重加密方案极大提升了通信系统的保密性,有效防止了暴力攻击。相比传统的低维混沌加密方法,基于Logistic映射和Henon-Sine映射的多级联混沌具备更大的密钥空间,且系统运动轨迹更为复杂。针对多级联混沌加密方案在数据加密中的应用,提出了新的比特置乱和改进的移位星座旋转方法实现数据安全。仿真结果和分析表明:所提三重加密方案在不影响传输性能的情况下能够有效地对信息进行安全传输,非合作接收方在混沌密钥仅存在10^(-15)偏差的情况下误比特率始终保持在0.5左右。

基于余幂-激活离散超混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换安全通信方法

为提高物理层安全传输性能,该文提出一种新的基于2维余幂-激活(2D-CPA)离散超混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换(MP-WFRFT)安全通信方法。首先,将激活函数和余弦函数作为非线性因子引入1维立方(cubic)混沌映射,构造2维混沌映射。非线性因子可对原始cubic混沌映射的迭代过程进行扰动,从而获得更加饱满的相轨。利用分岔图、相图、Lyapunov指数谱等对提出的2维混沌映射动力学特性进行了验证。结果表明,构造的2维混沌序列随机性良好,可进入超混沌状态。然后,利用余幂-激活离散超混沌序列分别构建幅度变换矩阵、相位旋转矩阵和MP-WFRFT参数池,完成对星座幅相加密,以及MP-WFRFT动态变换加密过程,进一步消除数据统计特征,同时提升MP-WFRFT变换的抗参数扫描性能。数值仿真结果表明,加密数据的星座图呈类高斯分布,且传输系统对密钥的敏感性良好。

PDM CO-OFDM/OQAM系统的混沌星座图扰乱加密与信道均衡方法

网络和多媒体技术的飞速发展,使相干光正交频分复用/偏移正交幅度调制(CO-OFDM/OQAM)系统越来越容易受到非法窃听者的攻击。因此提高CO-OFDM/OQAM系统的安全性迫在眉睫。适用于双偏振CO-OFDM/OQAM系统的混沌星座图扰乱加密方法,是以一种交叉混沌映射扰乱传输信号中QAM符号的星座图为手段实现对传输信息的加密,以此来提高系统安全性的一种方法。其中所使用的交叉混沌映射是由两种常用混沌映射改进而成,具有较好的混沌特性。数据仿真结果表明,配置了这种加密方法的PDM CO-OFDM/OQAM系统相较于传统系统而言,在具有正确密钥时,误码率性能非常接近,而在没有正确密钥时,信息不能被恢复,误码率约在0.25-0.5。仿真和统计结果表明,该系统提供了可靠的信息理论安全性,具有良好的防窃听能力和抗攻击能力,信道均衡方法则能够进一步提升PDM CO-OFDM/OQAM系统的传输精度。