[發(fā)明專利]一種具有雙簇混沌流的保守系統(tǒng)及其電路實現(xiàn)

有效

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• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112152772B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倉詩建;李月;康志君
• 申請（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種具有雙簇混沌流的保守系統(tǒng)及其電路，該電路由三個主通道電路以及兩個輔助通道電路組成：三個主通道電路由直流電壓源、電池組、運算放大器、電阻以及電容組成；第一、二輔助通道電路由乘法器組成。本發(fā)明提出了一種具有雙簇混沌流的保守系統(tǒng)，并給出了該系統(tǒng)的電路實現(xiàn)。保守混沌具有寬帶、偽隨機(jī)數(shù)、類白噪聲、無混沌吸引子等特性，在加密算法的構(gòu)造與設(shè)計上更具優(yōu)勢，因而保守混沌相對于耗散混沌更適用于信息加密領(lǐng)域。該發(fā)明為保守混沌系統(tǒng)應(yīng)用于信息加密領(lǐng)域提供了一種新的選擇。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種相體積保守但能量不保守的混沌系統(tǒng)及其電路實現(xiàn)，特別涉及一種具有雙簇混沌流的保守系統(tǒng)及其電路實現(xiàn)。

背景技術(shù)

混沌是一種存在于確定性非線性系統(tǒng)中的獨特現(xiàn)象，近年來，隨著對混沌理論的深入研究，基于混沌系統(tǒng)的圖像加密技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但這些應(yīng)用于圖像加密的混沌信號大部分是耗散混沌信號。耗散系統(tǒng)產(chǎn)生具有吸引子，攻擊者能夠通過時滯嵌入的方法進(jìn)行相空間的重構(gòu)，從而對整個系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)，最終破解密鑰，因而耗散混沌在加密過程中具有一定的安全隱患。而保守混沌系統(tǒng)由于沒有吸引子，隨機(jī)性更強，具有更高的安全性。本發(fā)明提出一種能產(chǎn)生雙簇混沌流的保守系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對于不同的初始值表現(xiàn)出不同的非線性動態(tài)特性，這對于加密算法的構(gòu)造具有一定吸引力，因此該發(fā)明為保守混沌系統(tǒng)應(yīng)用于信息加密領(lǐng)域提供了一種新的選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有雙簇混沌流的保守系統(tǒng)及電路：

1.一種具有雙簇混沌流的保守系統(tǒng)的構(gòu)建方法，其特征是在于，包括以下步驟：

(1)具有雙簇混沌流的保守系統(tǒng)(i)為：

式中x，y，z為狀態(tài)變量；

(2)基于系統(tǒng)(i)構(gòu)造的電路，其特征在于，該電路由三個主通道電路以及兩個輔助通道電路組成：第一主通道電路由直流電壓源VCC、直流電壓源VDD、運算放大器U1A、運算放大器U1B以及電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容C1組成；第二主通道電路由直流電壓源VCC、直流電壓源VDD、運算放大器U2A、運算放大器U2B、運算放大器U2C以及電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電容C2組成；第三主通道電路由直流電壓源VCC、直流電壓源VDD、電池組V1、運算放大器U3A、運算放大器U3B、運算放大器U3C以及電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C3組成；第一輔助通道電路由乘法器A1以及乘法器A2組成；第二輔助通道電路由乘法器A3以及乘法器A4組成。

2.所述第一主通道電路中運算放大器U1A的輸出通過電阻R3與運算放大器U1A的負(fù)輸入端相連；運算放大器U1A的輸出通過電阻R4與運算放大器U1B的負(fù)輸入端相連；運算放大器U1A的正輸入端接地；運算放大器U1B的輸出通過電容C1與運算放大器U1B的負(fù)輸入端相連；運算放大器U1B的輸出分別與第一輔助通道電路中乘法器A1的兩個輸入端相連；運算放大器U1B的輸出與第一輔助通道電路中乘法器A2的一個輸入端相連；運算放大器U1B的輸出通過電阻R8與第二主通道電路中運算放大器U2B的負(fù)輸入端相連；運算放大器U1B的輸出通過電阻R16與第三主通道電路中運算放大器U3B的負(fù)輸入端相連；運算放大器U1B的正輸入端接地；運算放大器U1B的正電源端接直流電壓源VCC；運算放大器U1B的負(fù)電源端接直流電壓源VDD。