混沌加密主要是利用由混沌系統(tǒng)迭代產(chǎn)生的序列(即把兩個(gè)十分相近的初值帶入到同一個(gè)混沌函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算,經(jīng)過一定階段的運(yùn)算后,數(shù)值序列變得毫不相關(guān))，作為加密變換的一個(gè)因子序列。混沌加密的理論依據(jù)是：混沌的自相似性，使得局部選取的混沌密鑰集，在分布形態(tài)上都與整體相似?；煦缦到y(tǒng)對(duì)初始狀態(tài)高度的敏感性、復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)行為、分布上不符合概率統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，使混沌系統(tǒng)難以重構(gòu)和預(yù)測。目前只能在特殊的條件下對(duì)一些混沌系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)，從理論上還沒有較好的一般性方法。事實(shí)上，混沌序列對(duì)解密防護(hù)的重要一點(diǎn)是，即使解密者已掌握產(chǎn)生混沌序列的方程，也難以猜測決定混沌序列的系數(shù)參數(shù)以及混沌序列的初始值。

混沌系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：隨機(jī)性，指混沌系統(tǒng)經(jīng)過有限次迭代后隨其時(shí)間增長動(dòng)態(tài)行為將顯示隨機(jī)性質(zhì)；規(guī)律性，指混沌方程初值定來，其后的迭代值也就確定了；遍歷性，指混沌變量能在一定范圍內(nèi)按其自身規(guī)律不重復(fù)地遍歷所有狀態(tài) ；對(duì)初值的敏感性，初值的微小變化將導(dǎo)致迭代序列遠(yuǎn)期行為的巨大差異。具有分形的性質(zhì)，混沌的奇異吸引子在微小尺度上具有與整體自相似的幾何結(jié)構(gòu)。用于保密通信的混沌系統(tǒng)有兩類：一類是連續(xù)的，如Lorenz，Rossler系統(tǒng)等。另一類是離散的，如logistic映射。從上面我們可以看到混沌加密的優(yōu)點(diǎn)：混沌理論應(yīng)用于密碼學(xué)上，具有保密性強(qiáng)、隨機(jī)性好、密鑰量大、更換密鑰方便等優(yōu)點(diǎn)。此外在抗干擾性、截獲率、信號(hào)隱蔽等方面同樣具有潛在的優(yōu)勢(shì)。

盡管混沌加密具有上述特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，但目前混沌理論在密碼學(xué)上的實(shí)際應(yīng)用中還存在著許多問題。在較小精度實(shí)現(xiàn)下的混沌系統(tǒng)仍不適合加密。

短周期響應(yīng)，現(xiàn)有的混沌序列的研究對(duì)于所生成序列的周期性、偽隨機(jī)性、復(fù)雜性、互相關(guān)性等的估計(jì)是建立在統(tǒng)計(jì)分析上，或是通過實(shí)驗(yàn)測試給出的,這難以保證其每個(gè)實(shí)現(xiàn)序列的周期足夠大，復(fù)雜性足夠高，因而不能使人放心地采用它來加密。不同的初始狀態(tài)對(duì)應(yīng)于不同的周期，其周期長度可能很短。這一缺點(diǎn)在某種程度上降低了混沌加密系統(tǒng)的保密性。

有限精度效應(yīng)，混沌序列的生成總是要用有限精度器件來實(shí)現(xiàn)的,從而混沌序列生成器可歸結(jié)為有限自動(dòng)機(jī)來描述，這樣，混沌生成器能否超越已有的用有限自動(dòng)機(jī)和布爾邏輯理論所給出的大量研究成果，是一個(gè)很值得研究的課題。大多數(shù)在有限精度下實(shí)現(xiàn)的混沌系統(tǒng)，其性質(zhì)會(huì)與其理論結(jié)果大相徑庭，從而使許多基于混沌系統(tǒng)的應(yīng)用無法實(shí)現(xiàn)。甚至有學(xué)者認(rèn)為,有限精度效應(yīng)是目前混沌理論走向應(yīng)用中出現(xiàn)的一大難題。

實(shí)現(xiàn)精度與保密性的矛盾，對(duì)于分段線性的混沌映射加密系統(tǒng)，相鄰的兩個(gè)狀態(tài)可能落在同一條直線段上。這樣，在數(shù)字實(shí)現(xiàn)精度很高的情況下，解密者就可利用此特點(diǎn)，在知道少量的明文——密文對(duì)照的情況下輕易地恢復(fù)出具有足夠精度的密鑰。也就是說，它對(duì)于選擇明文攻擊的抵抗力很差，從而在這一意義上不具有保密性。任何特定混沌序列的實(shí)現(xiàn)都是由其非線性方程和相應(yīng)的初始條件完全確定了的，有人在研究跟蹤混沌序列進(jìn)行破譯的工作。

盡管如此，混沌在加密領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)吸引了世界上的許多學(xué)者和學(xué)術(shù)團(tuán)體對(duì)它進(jìn)行深入研究,并得到飛速發(fā)展。它具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、保密性好、速度快等特點(diǎn)，已顯示出在保密通訊中的強(qiáng)大生命力。迄今至少有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)混沌保密通信： 一是用控制混沌方法 ；二是用混沌同步方法。人們已經(jīng)利用各種混沌電路實(shí)現(xiàn)了模擬和數(shù)值信號(hào)的保密通信實(shí)驗(yàn)。用混沌同步保密通信技術(shù)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)加密應(yīng)用軟件，將是混沌保密通信發(fā)展的方向之一。

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