[发明专利]数字混沌保密通信的加密及解密方法

摘要

数字混沌保密通信的加密及解密方法，数字混沌保密通信系统包括1）、信息发送端A和信息接收端B进行通信的信道，2）、与信道连接的用于产生混沌数字数码的数字混沌网络，从该数字混沌网络所产生的数码中按选取一定长度的混沌数码经混沌编码的密码生成函数g₁转变成混沌密码k₁(t)；与信道相连的A信息发送端和B信息接收端实现双工通信时，采用如下方案：A端向B端发送信息M，经混沌加密函数F_A加密变成密文C_A，C_A经信道传输被B端接受并被B端解密函数F^‑1_A解密变成明文M，B端向A端发送的信息M被B端加密模块混沌加密函数F_B加密变成密文C_B，密文C_B经信道传输到A端被解密密函数F^‑1_B解密变成明文M。

主权项

数字混沌保密通信的加密及解密方法，其特征是在数字混沌保密通信系统加密及解密，该数字混沌保密通信系统包括1)信息发送端A和信息接收端B两个终端进行通信的信道；2)与信道连接的用于产生混沌数字数码的数字混沌网络；加密及解密方法如下：从该数字混沌网络所产生的数码中按选取一定长度的混沌数码经混沌编码的密码生成函数g₁转变成混沌密码k₁(t)，k₁(t)＝g₁(X,p)，其中X为数字混沌网络所产生的数字数码，p为t时刻从数字混沌网络所选数码长度；信息发送端A将要在信道中传输的数字信息M由密码k₁经加密函数F加密变成密文C以在所述信道中传输：C(t)＝F[M(t),k₁(t)]；信息发送端和接收端各有混沌网络分别用于混沌加密和混沌解密，一方的加密或解密密码由不同混沌网络产生；加密函数F_i、i＝1,2，满足F_iF_i^‑1＝I；数字信息M由混沌密码经F函数运算加密的密文C经信道传输；信道含数字复接器、调制器、解调器、数字分接器及其它数字信号处理器；传输到接收端后经反函数F_i^‑1运算利用混沌同步解密获得传送数字信息M；对远距离通信，接收信息进行信息处理；信息接收端B从所述信道中接收到密文C，然后将密文C由混沌密码k′₁经混沌解密函数F^‑1解密：M′(t)＝F^‑1[C(t),k′₁(t)]＝M(t)；混沌密码k′₁由信息接收端混沌密码产生系统产生，该密码产生系统由产生数码的并与所述信道相连的数字混沌网络及密码生成函数g₁构成，g₁将与接收端相同的方式从数字混沌网络选取的数码变成混沌密码：k′₁(t‑τ)＝g₁[Y(t‑τ),p]；其中Y为信息接收端混沌网络所产生的数字数码，p为t时刻从复杂混沌网络所选数码长度；且信息接收端的混沌密码k′₁与信息发送端的混沌密码k₁混沌同步：$\underset{t\→\mathrm{\∞}}{\lim }\[k_1^{\′}(t-\mathrm{\τ})-k_1\left(t\right)\]\→0;$通过信息安全存储器安全存储信息即明文的数字信息M，存储器与信道串联处于信息发送端和信息接收端之间，信息发送端将所要储存数字信息M用混沌密码k₁经加密函数F加密后变成密文C并将其存储在存储器，加密信息C被读出后经信息接收端用混沌密码k′₁经解密函数F^‑1把密文变成明文的数字信息M；或将存储器串联在信息接收端，将信息接收端混沌解密模块串接于存储器的数据入口处，这样在信道传送的加密信息C经存储器的解密函数F^‑1解密；信息接收端B也能向信息发送端A发送加密信息C′，C′(t)＝F^‑1[M(t),k′₁(t)]；密文C′经信道传送到信息发送端A，而后经解密变成明文数字信息,M(t)＝F[C′(t),k₁(t)]，从而实现双工通信：与信道相连的A信息发送端和B信息接收端实现双工通信时，采用如下方案：A信息发送端向B信息接收端发送明文的数字信息M，经混沌加密函数F_A加密变成密文，C_A＝F_A(M,k_A)；C_A经信道传输被B端接受并被B端解密函数F^‑1_A解密变成明文数字信息M，M＝F^‑1_A(C_A,k_A)；B信息接收端向A信息发送端发送的数字信息M；被B信息接收端加密模块混沌加密函数F_B加密变成密文，C_B＝F_B(M,k_B)；密文C_B经信道传输到A端被解密密函数F^‑1_B解密变成明文的数字信息M，M＝F^‑1_B(C_B,k_B)；若选加密函数F²＝1,则取F_A＝F_B，取k_A＝k_B或k_A≠k_B，在多终端混沌保密通信中，每个终端除了有一个加密密码k和一个加密函数F外，还要有一个解密密码k^‑1和解密函数F^‑1，这样实现多终端间的相互混沌保密通信。