王 丽 燕， 柳 扬

( 大连大学 信息工程学院， 辽宁 大连 116622 )



基于污染二维混沌动力系统的加密算法

王 丽 燕*， 柳 扬

( 大连大学 信息工程学院， 辽宁 大连 116622 )

首先定义了污染动力系统，将二维Henon动力系统用二维Logistic动力系统进行污染，用这个污染的二维混沌动力系统构造序列密码体系．这种算法可以产生两列密钥，从而有效地解决了输出结果对密钥低bit位变化敏感度较低的问题．计算机模拟实验和游程测试、相关性分析、灵敏度分析、平衡度检验等安全实验分析结果表明，密文、明文和密钥之间具有高度的非线性和敏感性，算法的密钥空间巨大，可以有效防止统计攻击、唯密文攻击和穷举攻击．

污染动力系统；二维Henon动力系统；二维Logistic动力系统；序列密码

0 引 言

为增强混沌动力系统的敏感性，本文借用污染分布的思想，给出污染动力系统的定义，将二维Henon动力系统用二维Logistic动力系统进行污染，讨论污染后动力系统的简单性质．基于该污染的二维混沌系统产生两列密钥流对明文进行加密，通过游程测试、相关性分析、灵敏度分析、平衡度检验等计算机模拟实验对安全性进行验证．

1 混沌动力系统

1.1 污染混沌动力系统

定义1 设f1和f2是两个动力系统，称f=αf1+(1-α)f2为污染动力系统，其中α(0<α<1)称为污染系数．

1.2 污染二维混沌动力系统

二维Logistic映射动力学方程为

xn+1=μλ1xn(1-xn)+γyn

yn+1=μλ2yn(1-yn)+γxn

(1)

其中λ1、λ2、γ、μ是参数．当μ=4时，表1列出了系统会出现混沌现象的不同条件[12]．

表1 二维Logistic映射混沌条件

图1分别给出了两种参数取值条件下的分叉情况．

二维Henon映射……