一种基于周期环监测机制的高维混沌伪随机序列生成器的构建方法

发布时间: 2022-12-14

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：新技术

行业领域：

新一代信息技术产业

成果介绍

本发明提出了一种基于周期环监测机制的高维混沌伪随机序列生成器的构建方法，基于混沌周期环监测机制和混沌系统初始条件随机刷新的方法去构建新混沌模型，之后采用二值量化方法构建性能优良的高维混沌伪随机序列生成器。本发明实现混沌轨道的随机跳变，充分的改善了混沌的各种特性。本伪随机序列生成器具有良好的通用性、结构易于硬件实现、运算速度快和输出二元序列性能好等优点。此伪随机序列生成器可用于构建混沌序列密码，具有轻量级密码的特点，安全性高且加密速度快，耗费硬件资源小，非常适用于加密彩色图像、音频以及视频这样数据量大、冗余度高的多媒体数据，此外还可应用于保密通信等领域。

成果亮点

伪随机序列生成器是序列密码的核心部件，序列密码的加密强度在一定程度上取决于伪随机序列生成器输出的密钥流也即二元序列的性能。传统的伪随机序列生成器是基于m序列、gold序列等构建的，而这些伪随机序列因其具有线性结构易于破解或复杂度低等问题其安全性并不理想。近些年来，混沌系统因其具有类噪声、初值敏感性、非线性结构、长期不可预测性和内在随机性等诸多良好特性很适合去生成伪随机序列，目前已经成为一个新方向。然后经典的混沌理论是定义在连续域上的，当混沌系统在有限精度的微处理器上实现时其动力学特性将会发生退化现象。例如原本非周期的混沌序列将会出现短周期现象，其对初始条件的高度敏感性、内秉随机性和遍历性等特性也会大幅度降低。

团队介绍

黑龙江大学（Heilongjiang University），位于黑龙江省哈尔滨市，是黑龙江省人民政府和中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局共建的省属综合性大学，黑龙江省“双一流”建设国内一流大学A类高校，入选国家卓越法律人才教育培养计划、中西部高校基础能力建设工程、特色重点学科项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部来华留学示范基地，是世界翻译教育联盟、中俄新闻教育高校联盟、中俄综合性大学联盟、上海合作组织大学、“一带一路”智库合作联盟成员单位

成果资料

产业化落地方案

点击查看

成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-15

郭平

黑龙江省创新创业促进会

会长

综合评价

目前在流密码领域中被广泛应用的线性反馈移位寄存器（Linear Feedback Shift Register，LFSR）由于采用逻辑运算，具有实现简单、计算速度块、便于硬件化等优点，成为目前构造密钥流生成器的最重要部件之一。基于LFSR的伪随机序列生成技术主要分为两类：一类是LFSR和非线性布尔函数相结合产生伪随机序列，如非线性组合流密码、前馈流密码等方法[4-5]；另一类是用一个LFSR去控制另一个LFSR，如钟控型生成器和缩减型生成器等[6-7]。

科创中国

友情链接

国际技术贸易

海外专利信息资源系统

省级中心站