基于混沌序列的数据加密算法设计与实现.pdf

维普资讯 第 25卷第 7期 小 型 微 型 计 算 机 系统 V0I．25 No．7 2004年 7月 MINI—MICR0 SYSTEMS June2004 基于混沌序列的数据加密算法设计与实现 孙克辉 ，张泰 山 (中南大学 信息科学与工程学院，湖南长沙。410083) 摘 要 ：从理论上分析 了混沌序列加密方式、密钥流产生方法、密钥空间大小；提 出了基于Logistic混池序列的数据加 密模型；通过对混沌序列加密算法的设计，提高了运算速度；算法分析表明该算法具有很强的抗密钥穷举攻击和抗选择 明文攻击的能力．作者采用微软公司VS．Net开发工具设计了基于混沌序列的数据加密软件 (Smartdog)。试软件适合 于任何数据文件的加密；并将混沌加密算法与常用加密算法DES、RSA进行了比较． 关 键 词：混沌 ；序列加密；算法；信息安全；VC 中圈分类号：TN918．2 文献标识码：A 文 章 编 号 ：1000—1220(2004)07—1368—04 DesignandImplementofaDataEncryptionAlgorithm BasedonChaoticSequence SUN Ke-hui。ZHANG Tai-shan (SchoolofInformationsscienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China) Abstract：Analyzing theprincipleofchaoticsequenceencryption，theproduction ofkeysstream，and thespaceof keys．AnencryptionmodebasedonLogisticchaoticsequencewasproposed．Throughanalyzing thealgorithm ，ithas anti-brokenstrengthforsearchitzgforkeysandchosenplaintexts．ByusingtheVS．Netdevelopmenttools。anencryp= tionsoftwarecalledSmartdogwasimplemented．Thesoftwaresuitstoencryptanydatafiles．Finally，thefeaturesof chaosencryptionarecomparedwithsomegeneralencryptionalgorithms，suchasDESandRSA． Keywords：chaos；sequenceencryption；algorithm；informationsecurity；VC 1 引 言 明文数据加密的方式 。可将信息加密分为分组密码和序列密 码两种．分组密码体制是将明文分成若干组 。每一组长度固 混沌由于具有不可预测性和对初值的敏感依赖性 。而极 定。然后用同一密钥进行加密．它的重要特征是输出的每一位 具密码学的应用价值．混沌理论在 80年代末开始引起密码学 数字与同一组的所有明文数字有关．如 目前应用较多的DES 界的注意，其标志是英 国数学家 Matthews首先提出的混沌 和RSA制．序列密码体制是先将原始明文转化成明文数据序 加密思想[z3．由于混沌系统在迭代中的信息损失。使得混沌序 列 。然后再将它与密钥序列进行逐位加密生成密文序列发送 列的信息量渐进趋于零。因此对混沌序列进行正确的长期预