[发明专利]混沌序列发生器和相应的生成系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种生成整数值的混沌序列发生器。

本发明还涉及一种用于生成混沌序列的系统、一种加密系统、一种用于测量离散混沌序列的轨道长度的方法、以及对应于所述方法的计算机程序。

更具体地，本发明涉及在数据传输网络中的安全数据共享、传输和存储的领域。

背景技术

使用通常的通信渠道(线缆、互联网、移动无线电、卫星......)在开放环境中转移机密数据(公司文件、医疗信息、研究结果、照片/视频类型的个人数据等)必须以最大的安全性并以足够的转移速率来进行。为此，基于混沌信号的密码系统足以达到上述的目的。任何基于混沌的密码系统中的一决定因素是混沌序列发生器，在置换和排列运算中，所述发生器用于生成密钥，并用于数据加密/解密流程。除其它因素之外，数据的机密性尤其依赖于由所使用的混沌序列发生器所产生的序列的混沌度(即随机性)。

然而，在现有技术的加密系统中，混沌信号因其在相当小的有限长度的循环中的周期性而并未得到广泛使用。

由Safwan El Assad等人发表在Advances in Electrical and Electronics Engineering IAENG Special Edition of the World Congress on Engineering and Computer Sciences 2008卷1第3至12页中的文献《Design and Analyses of Efficient Chaotic Generators for Crypto-Systems》(用于密码系统的有效混沌发生器的设计和分析)描述了特别用于形成数据加密密钥的整数值的混沌序列发生器，所述发生器包括至少两个离散递归滤波器，其至少为一阶，用于生成整数值的输出混沌序列，各递归滤波器包括：用于实现非线性函数的模块、用于生成扰动序列的模块，这两个模块通过异或门相连接。

在上述文献中，所述两个递归滤波器串联安装，这导致混沌序列的生成需要较长的计算时间。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题。

为此，本发明的主题是一种混沌序列e_u(n)的发生器，n为严格正整数，所述混沌序列具有在确定数量的量化位N上表示的整数值，特别用于形成数据加密密钥，所述发生器包括：生成整数值的输出混沌序列的至少为一阶的至少两个离散递归滤波器，各递归滤波器包括用于实现非线性函数F的模块以及用于生成在确定数量的量化位k上表示的整数值的扰动序列Q(n)的模块，这两个模块通过异或门相连接，其特征在于，所述两个滤波器并联安装，从所述发生器输出的混沌序列e_u(n)等于从递归滤波器输出的混沌序列的异或，并且用于实现非线性函数的模块包括混沌映射。

根据本发明的其它方面，所述混沌序列发生器包括以下特征中的一个或多个：

用于在各滤波器中生成扰动序列的模块包括使用k次本原多项式的最大长度反馈移位寄存器。

各递归滤波器的阶为三阶或更低。

所述用于实现非线性函数的模块包括分段线性混沌映射PWLCM。

从各递归滤波器j＝1、2输出的序列e_uj(n)由公式：

euj(n)=F(Xj(n-1),P)⊕Q(n)]]>

给出，其中

并且