[發明專利]數字混沌保密通信的加密及解密方法

有效

• 申請號: 201310168467.2
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103220130B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 黃洪斌;邱燦燦
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.數字混沌保密通信的加密及解密方法，其特征是在包括數字混沌保密通信系統的條件下解密：

1）信息發送端A和信息接收端B進行通信的信道，

2）與信道連接的用于產生混沌數字數碼的數字混沌網絡，從該數字混沌網絡所產生的數碼中按選取一定長度的混沌數碼經混沌編碼的密碼生成函數g₁轉變成混沌密碼k₁(t)，k₁(t)=g₁(X,p)，其中X為數字混沌網絡所產生的數字數碼，p為t時刻從數字混沌網絡所選數碼長度；信息發送端A將要在信道中傳輸的信息M由密碼k₁經加密函數F加密變成密文C以在所述信道中傳輸：C(t)=F[M(t),k₁(t)]；

信息發送方和接收方各有混沌網絡分別用于混沌加密和混沌解密，一方的加密或解密密碼由不同混沌網絡產生；加密函數F_i(i=1,2)滿足F_iF_i^-1=I；數字信息M由混沌密碼經F函數運算加密的密文C經信道；信道含數字復接器、調制器、解調器、數字分接器及其它數字信號處理器；傳輸到接收端后經反函數F_i^-1運算利用混沌同步解密獲得傳送信息M；對遠距離通信，接收信息進行信息處理；

信息接收端B從所述信道中接收到密文C，然后將密文C由混沌密碼k′₁經混沌解密函數F^-1解密：M′(t)=F^-1[C(t),k′₁(t)]=M(t)

混沌密碼k′₁由信息接收端混沌密碼產生系統產生，該密碼產生系統由產生數碼的并與所述信道相連的數字混沌網絡及密碼生成函數g₁構成，g₁將與接收端相同的方式從數字混沌網絡選取的數碼變成混沌密碼k′₁(t-τ)=g₁[Y(t-τ),p]

其中Y為信息接收端混沌網絡所產生的數字數碼，p為t時刻從復雜混沌網絡所選數碼長度；且信息接收端的混沌密碼k′₁與信息發送端的混沌密碼k₁混沌同步：

limt→∞[k1′(t-τ)-k1(t)]→0]]>

通過信息安全存儲器用來安全存儲信息即明文M，存儲器可與信道串聯處于信息發送方和信息接收方之間，信息發送方將所要儲存信息M用混沌密碼k₁經加密函數F加密后變成密文C并將其存儲在存儲器，加密信息C被讀出后經信息接收方用混沌密碼k′₁經解密函數F^-1把密文變成明文M；

或將存儲器串聯在信息接收端，將信息接收端混沌解密模塊串接于存儲器的數據入口處，這樣在信道傳送的加密信息C經存儲器的解密函數F^-1解密；

信息接收端B也能向信息發送端A發送加密信息C′，

C′(t)=F^-1[M(t),k′₁(t)]

密文C′經信道傳送到信息接收方A，而后經解密變成明文,

M(t)=F[C′(t),k₁(t)]，從而實現雙工通信：

與信道相連的A信息發送端和B信息接收端實現雙工通信時，采用如下方案：A端向B端發送信息M，經混沌加密函數F_A加密變成密文，C_A=F_A(M,k_A)C_A經信道傳輸被B端接受并被B端解密函數F^-1_A解密變成明文M，M=F^-1_A(C_A,k_A)B端向A端發送的信息M被B端加密模塊混沌加密函數F_B加密變成密文，C_B=F_B(M,k_B)

密文C_B經信道傳輸到A端被解密密函數F^-1_B解密變成明文M

M=F^-1_B(C_B,k_B)，若選加密函數F²=1,則取F_A=F_B，取k_A=k_B或k_A≠k_B，在多終端混沌保密通信中，每個終端除了有一個加密密碼k和一個加密函數F外，還要有一個解密密碼k和解密函數F^-1，這樣實現多終端間的相互混沌保密通信。