混沌加密技術(shù)主要是利用由混沌系統(tǒng)迭代產(chǎn)生的序列（即把兩個(gè)十分相近的初值帶入到同一個(gè)混沌函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算，經(jīng)過一定階段的運(yùn)算后，數(shù)值序列變得毫不相關(guān)），作為加密變換的一個(gè)因子序列。

混沌的基本原理

混沌是一種復(fù)雜的非線性、非平衡的動(dòng)力學(xué)過程，其特點(diǎn)為：

1、混沌系統(tǒng)的行為是許多有序行為的集合，而每個(gè)有序分量在正常條件下，都不起主導(dǎo)作用。

2、混沌看起來似為隨機(jī)，但都是確定的。

3、混沌系統(tǒng)對(duì)初始條件極為敏感，對(duì)于兩個(gè)相同的混沌系統(tǒng)，若使其處于稍異的初態(tài)就會(huì)迅速變成完全不同的狀態(tài)。

混沌加密技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

混沌加密技術(shù)應(yīng)用于密碼學(xué)上，具有保密性強(qiáng)、隨機(jī)性好、密鑰量大、更換密鑰方便等優(yōu)點(diǎn)。此外在抗干擾性、截獲率、信號(hào)隱蔽等方面同樣具有潛在的優(yōu)勢(shì)。

混沌加密技術(shù)的應(yīng)用

從理論上講，混沌加密技術(shù)既可以對(duì)文件加密，還可以防范頻率分析攻擊、窮舉攻擊等攻擊方法，使得密碼難于分析、破解。

混沌加密技術(shù)的性能分析

一、混沌加密技術(shù)的安全性分析

1、混沌系統(tǒng)對(duì)初始值和參數(shù)非常敏感，可以提衡良大的密鑰集合，完全滿足加密的需要。通過對(duì)混沌系統(tǒng)生成的二進(jìn)制序列進(jìn)行檢驗(yàn)，0和1的分布均勻特質(zhì)符合隨機(jī)數(shù)要求，可以認(rèn)為的是隨機(jī)序列列。

2、混沌加密屬于流密碼，對(duì)分組加密的攻擊方法是無效的。由于混沌的單向性和混沌信號(hào)的迭代處理，異或操作后密鑰流的推斷幾乎不可能。

二、混沌加密技術(shù)的代價(jià)分析

混沌加密技術(shù)的代價(jià)包括時(shí)間代價(jià)和空間代價(jià)。

1、時(shí)間代價(jià)又分為準(zhǔn)備時(shí)間和加密時(shí)間。通常，加密前的準(zhǔn)備時(shí)間主要是用來完成生成子密鑰，加密時(shí)間主要是在子密鑰的控制下對(duì)明文數(shù)據(jù)進(jìn)行變換。混沌加密屬于流密碼的范疇，它的準(zhǔn)備時(shí)間非常短，加密時(shí)由于只對(duì)數(shù)據(jù)的各個(gè)位進(jìn)行異或操作，其時(shí)間主要花費(fèi)在密鑰流的生成操作上，相對(duì)于目前流行的分組加密算法，期時(shí)間花費(fèi)也是很少的。

2、空間代價(jià)分為算法實(shí)現(xiàn)的靜止空間和運(yùn)行態(tài)空間。靜止空間指算法變成程序后本身所占用的空間，一般表現(xiàn)為執(zhí)行代碼的長(zhǎng)度。運(yùn)行態(tài)空間指莊加密過程中算法所需要的臨時(shí)空間。混沌加密算法沒有S一BOX空間，臨時(shí)變量也比較少。而且它通過循環(huán)產(chǎn)生密鑰流，循環(huán)過程中需要寄存的變量有限，因此，其運(yùn)運(yùn)行時(shí)占用的空間很少，在空間代價(jià)上是比較優(yōu)秀的。

三、混沌加密技術(shù)的實(shí)現(xiàn)特性

混沌加密算法的加密和解密過程是可以重用的，這樣其所占用的空間大大縮小。它的軟件和硬件實(shí)現(xiàn)特性都比較好，已經(jīng)分別用c++和java語言實(shí)現(xiàn)了混沌加密算法，基于混沌加密算法的DSP也已經(jīng)開發(fā)設(shè)計(jì)完成。

混沌加密技術(shù)存在的問題

混沌加密技術(shù)存在問題一、短周期響應(yīng)

現(xiàn)有的混沌序列的研究對(duì)于所生成序列的周期性偽隨機(jī)性、復(fù)雜性、互相關(guān)性等的估計(jì)是建立在統(tǒng)計(jì)分析上，或是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試給出的，這難以保證其每個(gè)實(shí)現(xiàn)序列的周期足夠大，復(fù)雜性足夠高，因而不能使人放心地采用它來加密。不同初始狀態(tài)對(duì)應(yīng)于不同周期，其周期長(zhǎng)度可能很短，這一缺點(diǎn)在某種程度上降低了混沌加密系統(tǒng)的保密性。

混沌加密技術(shù)存在問題二、有限精度效應(yīng)

混沌序列的生成總是要用有限精度器件來實(shí)現(xiàn)的，從而混沌序列生成器可歸結(jié)為有限自動(dòng)機(jī)來描述。這樣，混沌生成器能否超越已有的用有限自動(dòng)機(jī)和布爾邏輯理論所給出的大量研究成果，是一個(gè)很值得研究的課題。大多數(shù)在有限精度下實(shí)現(xiàn)的混沌系統(tǒng)，其性質(zhì)會(huì)與其理論結(jié)果大相徑庭，從而使許多基于混沌系統(tǒng)的應(yīng)用無法實(shí)現(xiàn)。

混沌加密技術(shù)存在問題三、實(shí)現(xiàn)精度與保密性

對(duì)于分段線性的混沌映射加密系統(tǒng)，相鄰的兩個(gè)狀態(tài)可能落在同一條直線段上。在數(shù)字實(shí)現(xiàn)精度很高的情況下，解密者就可以利用這個(gè)特點(diǎn)，在知道少量的明文一密文對(duì)照的情況下輕易地恢復(fù)出具有足夠精度的密鑰。也就是說，它對(duì)于選擇明文攻擊抵抗力很差，從而在這一意義上不具有保密性。

隨著人們對(duì)混沌加密技術(shù)的不斷研究和開發(fā)，難題終將會(huì)一一化解，混沌加密技術(shù)也將會(huì)為人們的生活帶來更多的利用價(jià)值。

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