一种基于Chebyshev混沌映射和CRT的ZigBee网络匿名认证方案

针对ZigBee网络信任中心不完全可靠、入网时缺乏身份认证等问题,提出了一种基于Chebyshev混沌映射和中国剩余定理(CRT,Chinese remainder theorem)的ZigBee网络匿名认证方案。该方案不仅能实现匿名身份的双向认证,还可以保障ZigBee网络结构动态变化时密钥分发的安全;其主要基于一个ZigBee与NB-IoT的无线异构网关,使服务器能够通过该网关对网络中的节点进行有效的管理。从安全性分析以及与其他相关文献对比结果可以看出,所提方案具有更高的安全性,还具有匿名性、不可链接性。此外,实验结果表明所提方案在计算开销上较其他方案有更大的优势。

WSNs中一种基于Chebyshev混沌映射的认证密钥协商协议

结合Chebyshev多项式良好的混沌特性、半群特性,提出了1种基于Chebyshev混沌映射的无线传感器网络认证与密钥协商协议,利用Chebyshev多项式的密码特性代替传统的密码学算法加密信息。所提出协议包括注册阶段、登录阶段、认证和密钥协商3个阶段。与其他协议相比,本协议提供了会话密钥转发安全,在抵抗弱验证、智能卡丢失、已知会话临时信息、内部特权等攻击方面,安全性有所提高。通过结果分析,证明了协议的可行性、安全性。

基于Chebyshev混沌映射与模糊金库的指静脉安全认证方案

提出了一种基于Chebyshev混沌映射和模糊金库的指静脉安全认证方案。该方案利用基于CRC的模糊金库完成用户指静脉安全身份认证与用户指静脉特征细节点的信息保护。其中,针对CRC碰撞攻击给模糊金库带来的安全问题,将Chebyshev混沌序列作为密钥生成的辅助数据,结合用户口令完成密钥的生成与匹配,最后通过多项式系数与Chebyshev混沌序列的匹配实现双重认证功能。实验结果表明,本方案在多项式次数较高的情况下具有较低的误识率,能抵御混合替换攻击和CRC碰撞攻击,且可有效提升指静脉认证的安全性。

基于多混沌映射算法的图像可逆化加密仿真

原图像经过对矩阵元素随机打乱可得到加密图像,加密后的图像可以有效防止已知攻击。可逆映射可以高效地实现像素置乱,但由于离散混沌序列的初始条件较为敏感,因此像素扩散置乱难度较大。为此提出基于多混沌映射算法的图像可逆化加密方法,在图像加密过程中,采用扩散置乱和Arnold变换置乱图像,通过Logistic映射系统和Chen系统生成离散混沌序列,置乱后图像中红、绿、蓝三基色分别执行异或运算,从而输出加密图像。在图像解密过程中,分别对扩散置乱、Arnold变换以及图像加密执行逆映射,输出解密图像,完成图像可逆化加密。实验结果表明,所提方法密钥敏感性和原图与解密图像像素值分布更均匀、相邻像素相关性更低,鲁棒性更强。

基于改进型3D_Henon混沌映射的彩色图像加密方法

为了解决现有混沌映射模型的混沌空间小及混沌能力弱的问题,首先通过耦合二维Henon混沌映射模型和Sine混沌映射模型,设计了一种新的三维混沌映射模型。其次,针对密钥重复使用会降低加密系统安全性的问题,使用Chebyshev映射,结合明文图像,设计出一种新的密钥生成方法。最后,通过本文设计的三维混沌映射模型以及密钥生成方法,提出了一种彩色图像加密方法,并对此方法进行了仿真实验,结果表明,该方法能够安全有效地进行图像加密,保护图像信息安全。

Logistic混沌映射最低数字位5的特性研究

Logistic混沌映射在真实轨道中迭代真值在最低数字位是5的时候,迭代真值高数字位部分表现出随机特性,迭代真值低数字位表现出线性递增的公共数字位.实验分析显示,在绝对精度条件下,混沌真实轨道保持随机性和公共部分稳定的结构特征,在有限精度条件下,迭代值随机性受计算精度影响很大,公共部分只能通过低位迭代法获取.

基于AES算法和混沌映射的嵌入式终端数据传输并行加密方法

传统嵌入式终端数据传输并行加密方法易受到数据传输迭代过程中暂态特性的影响,加密后数据信息丢失量较大,加密效果不佳。为了减少加密后的信息丢失量,提升加密安全性,提出基于高级加密标准算法和混沌映射的嵌入式终端数据传输并行加密方法。根据嵌入式系统中数据的属性分布情况,对其进行编码设计,基于混沌映射原理,对数据进行初级加密,并对传输数据进行整合,求取其状态矩阵,以消除数据传输迭代过程中暂态的影响,以此为依据,采用AES算法,对数据进行轮钥加密,由此实现数据传输并行加密。对比实验结果显示,所提方法能够为数据提供一个安全且稳定的传输空间,加密后的信息丢失量很小。

融合混沌映射和乘除算子的花授粉算法及应用

花授粉算法是一种群智能算法,广泛应用于各个领域。本文针对该算法存在收敛精度低、收敛速度慢、稳定性差等不足,提出基于混沌映射和乘除算子的花授粉算法(MDFPA)。首先,利用混合混沌映射更好的随机分布能力生成初始种群,减小随机误差给算法带来的影响;其次,反双曲正切函数有良好的性能,将其引入动态转换概率中,替换固定转换概率,提高算法收敛能力,有利于控制全局搜索和局部搜索之间的平衡;最后,在全局搜索阶段引入乘除算子对花粉位置进行放缩,在空间里进行充分搜索,避免算法陷入局部最优。通过对12个测试函数的仿真实验,表明该算法在单峰、多峰和固定维度测试函数上性能都优于花授粉算法(FPA)、粒子群算法(PSO)、布谷鸟算法(CS)和蜂群算法(ABC),寻优性能显著性提高,具有更快的收敛速度和更优的求解精度。将MDFPA算法应用于PID(Proportion Integration Differentiation)控制器参数优化中,结果表明优化后的PID控制器性能更优。

基于混沌映射算法的电力物联网加密通信认证方法

当前电力物联网通信过程中容易受到外界影响,出现数据包丢失的问题,导致获取的通信报文不精准。为了解决这个问题,提出基于混沌映射算法的电力物联网加密通信认证方法。采用位置置乱方法获取迭代密钥,构建扩散函数,结合混沌映射算法设计通信认证加密步骤。在确定混沌映射结果的基础上进行分段线性处理,再加入扰动机制,抵抗已知攻击。以密钥数值作为对称密钥,设计电力物联网加密通信流程。使用具有挑战性的握手验证机制,采用混沌映射技术进行通信验证,实现加密通信验证。由实验结果可知,该方法上、下行包数变化情况与实际数据包统计结果一致,截取的通信认证报文与响应报文一致,说明该方法具有良好的通信认证效果。

二维三次映射的混沌动力学

为了研究二维三次映射的混沌动力学,运用Moser定理和多项式零点斜率的性质,证明映射存在Smale马蹄,并且映射在不变集上拓扑共轭于三符号动力系统.计算不动点和2周期点的Lyapunov指数谱表明,它们的最大Lyapunov指数均大于零.

基于切比雪夫混沌映射和PUF的RFID三方认证协议

针对射频识别(RFID)三方认证协议存在的安全需求和资源开销的平衡问题,利用切比雪夫多项式的半群性质以及混沌性质提出了一个基于切比雪夫混沌映射和物理不可克隆函数(PUF)的RFID三方认证协议:使用切比雪夫混沌映射来实现标签、阅读器和服务器三方共享秘密;使用随机数实现协议每轮会话的新鲜性以抵抗重放攻击,同时也实现了阅读器与标签的匿名性;使用PUF函数实现标签本身的安全认证以及抵抗物理克隆攻击。安全分析表明,该协议能有效抵抗追踪、重放、物理克隆和去同步攻击等多种恶意攻击,使用BAN逻辑分析方法和Scyther工具验证了其安全性。与近期协议对比分析表明,该协议弥补了同类RFID协议的安全缺陷,在满足各种安全属性需求的同时尽量平衡硬件开销,契合了RFID硬件资源受限的处境,适用于RFID三方认证场景。

基于Chebyshev映射的混沌特性及其性能分析

分析Chebyshev映射的混沌产生机制,计算了其李雅普诺夫指数。推导其产生的混沌序列统计特性的数学表达式,说明其与白噪声的统计特性一致,适合作为扩频地址码。分析映射混沌序列的奇、偶相关特性,分别导出序列的有限长度与最大奇、偶相关特性和有限长度与自相关旁瓣、互相关均方根的数据拟合关系式,并给出了针对此扩频序列的每个信息比特所含的合适切普数。仿真结果表明该映射产生的混沌序列具有理想的线性复杂度及良好的平衡特性。

混沌映射的粒子群算法分析比较

为解决粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)易受初值影响、迭代后期早熟收敛、局部寻优结果不稳定等问题,提出混沌映射粒子种群初始化的方案。即在算法前期根据混沌映射初值敏感性、随机性等特征,基于6种混沌映射对粒子群算法分别进行初始化,进而增加种群多样性和解的覆盖。引入动态惯性权重系数,提高算法收敛速度。通过6个测试函数进行仿真实验,对比不同混沌映射数据结果,实验证明该算法能在不改变原有时间复杂度的基础上较好地提高算法的收敛速度和寻优精度。

基于Chebyshev映射的混沌序列研究

对基于Chebyshev映射的混沌序列初值敏感性、平衡特性、相关特性进行仿真研究,将混沌序列应用在DS-CDMA系统中,与Gold码序列进行比较。结果表明,混沌序列与Gold码序列性能接近,具有生成简单、序列数目多、保密性好等优点,是替代传统扩频码的理想选择。

一种多策略改进鲸鱼优化算法的混沌系统参数辨识

针对混沌系统参数辨识精度不高的问题,以鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)为基础,提出一种多策略改进鲸鱼优化算法(multi-strategy improved whale optimization algorithm,MIWOA)。采用Chebyshev混沌映射选取高质量初始种群,采用非线性收敛因子和自适应权重,提高算法收敛速度,为了避免算法陷入局部最优,动态选择自适应t分布或蚁狮优化算法更新后期位置,提高处理局部极值的能力。通过对10个基准函数和高维测试函数进行仿真试验,表明MIWOA具有良好的稳定性和收敛精度。将MIWOA应用于辨识Rossler和Lu混沌系统参数,仿真结果优于现有成果,表明本文MIWOA辨识混沌系统参数的高效性和实用性。

基于混沌映射的光纤通信物理层抗截获方法

针对信息抗截获过程中,由于数据节点控制能力较弱,导致数据易丢失与信息安全性不高的问题,文章提出了基于混沌映射的光纤通信物理层抗截获方法。通过光纤信号检测识别判定截获信号的存在性,基于混沌映射加密图像,构建密文矩阵;物理层通信编码联合传输,实现接收端和发送端的信息交换;建立通信物理层抗截获模型,实现光纤通信物理层抗截获目标。在搭建的光纤通信网络结构中,选择一组带有实际意义的图像作为测试样本,分别采用所提方法和传统方法做对比,实验结果表明,在所提方法下能够对图像数据进行全方位加密,具有较强的抗截获性能,且在图像传输中能够保留图像中的数据信息,而传统方法分别丢失了15和12组数据信息,验证了所提方法更具有优势。

基于二维Logistic与Chebyshev映射AES混沌加密算法

本文针对传统AES算法中存在的安全性差的问题,提出了一种基于二维Logistic和Chebyshev混沌映射为混沌密钥发生器的AES改进算法,克服了传统AES算法中由于密钥唯一造成的安全性较低的缺点,实验结果显示本文提出的算法比传统AES算法有更高的安全性。

一种新型二维忆阻超混沌映射及其DSP实现

忆阻器是一种新型元器件,具有体积小、功耗低,并且具有记忆性的特点。为了设计出具有更丰富动力学行为的忆阻离散混沌映射,首先提出了一种基于余弦函数的新型离散忆阻器模型,并对其进行了数值仿真验证。结果表明,其具有忆阻器的典型特征。然后基于该忆阻器模型设计了一个新型二维忆阻超混沌映射,通过实验验证及性能分析,表明了所提出的二维离散忆阻超混沌映射不仅能产生超混沌吸引子,还具有初始助推行为。同时介绍了如何使用DSP器件对忆阻器和混沌映射进行实现。

基于Chebyshev映射的混沌粒子群融合FCM聚类算法

在PSO融合FCM实施聚类分析中,为克服PSO迭代后期易于发生早熟这一问题,选用Chebyshev映射产生混沌序列。在粒子群初始化时,使用该映射分别初始化各粒子位置和速度,同时,在粒子群算法各次迭代运行中,使用该映射计算惯性系数,并利用适应度方差判定粒子群算法是否发生早熟。若未发生早熟,则依基于混沌惯性系数粒子群搜索最优解,当发生早熟时,则按当前粒子群迄今为止搜索到的最优位置为起点进行混沌搜索,并用搜到的最优位置替换粒子群中最差粒子位置,进而将该混沌粒子群算法同FCM算法融合完成聚类分析任务。提出一种基于Chebyshev映射的混沌粒子群融合FCM均值聚类算法。实验结果显示该算法具有较好的寻优能力并提高了样本分类精度。

Chebyshev映射混沌序列用于图像保密通信

1引言 混沌是一种复杂的非线性动力学系统[1],混沌现象是非线性确定性系统中的一种类似随机的过程,由于对初值条件非常敏感,以及混沌序列具有类似噪声的宽频谱特性,近年来混沌用于保密通信成为人们关注的研究热点.特别是进入90年代,美国的Pecora和CaHoll[2,3]提出了关于混沌系统的自同步理论,使得这一课题的研究达到了高潮.