[发明专利]可控自然数混沌密码序列产生方法及数字芯片核

摘要

一种用于可控自然数混沌密码序列产生的方法及数字芯片核，它首先通过一种自然数迭代的计算方法产生可控自然数序列，在用周期延拓扩展算法产生可控自然数混沌序列，进而在此基础上采用三个以上的自然数混沌序列进行二进制乘法(异或)加扰运算产生自然数混沌长序列，并采用硬件语言实现了自然数混沌序列发生器数字芯片核。本发明方法对初始值具有敏感性，集合了混沌技术密码算法和自然数运算简单的优点，可广泛用于扩频及数据加密、保密通信等信息安全之中。

主权项

1、一种可控自然数混沌密码序列产生方法，所述方法包括以下步骤：(1)采用自然数迭代的类混沌序列算式实现自然数序列的迭代：通过字节的改变获得不同范围内的自然数序列，通过初始参数控制获得不同的自然数序列；可控自然数序列迭代方法是采用以下类混沌序列算式：$z_{k+w}={4z}_k-\frac{2}{a}{z}_k^2,$ 其中a＝28q-1，而q＝2，3...，表示所取的字节数；自然数序列的取值范围通过参数a或q的取值决定：zk∈(0，2a)＝(0，28q)，其中k＝0，1，2，...，当w＝1时则变为单步迭代式：$z_{k+1}={4z}_k-\frac{2}{a}{z}_k^2;$ 通过三个参数：初始值z0、q和步长w就确定了整个自然数序列；(2)采用周期延拓扩展的方法使得序列迭代中的零值消失：采用非零区的序列进行周期延拓扩展覆盖迭代中的零值区域，获得长自然数序列，即：$z_{k+{\mathrm{hT}}_n}=z_k,$ 其中k为序列的序号，k∈[1，Tn]；h为序列的循环周期序，h＝0，1，2，...；Tn为序列迭带连续非零区的最大长度；(3)采用三个以上的自然数序列的加扰获得自然数混沌序列：即：p1(k)p2(k)p3(k)…p(k)，其中p1(k)、p2(k)，p3(k)，…为由上述(2)步骤产生的序列，p(k)即为可控自然数类混沌密码序列，通过选定字节参数q和调整控制各自然数序列初始参数z0(z01，z02，z03，…)和步长w(w1，w2，w3，…)就可以获得不同的自然数类混沌序列。