[发明专利]一种通信加密方法和一种通信解密方法

说明书

本发明公开了一种通信加密方法和一种通信解密方法，通过混沌调制和混沌掩盖技术，实现了多级加密，利用统一混沌系统的特点，通过调制系统参数，使统一混沌系统在不同类混沌系统间切换，系统性质更为复杂，同时通过利用加密信号实现与发送端系统的同步，并利用同步后的系统，采用与发送端相反的解密过程，得到解密信号。本发明的方法可以用于国防通信领域的保密通信，亦可应用于民用保密通信服务行业，混沌系统的伪随机性质令保密信号可伪装为现实中的随机白噪声，具有较好的应用价值。

技术领域

本发明涉及保密通信领域，尤其涉及一种通信加密方法和一种通信解密方法。

背景技术

混沌指的是确定性系统中表现出来的不确定行为的总称。由于混沌信号具有自相似性、初值敏感性、正的李指数及伪随机性等复杂性质，受到了人们的广泛关注。特别是由于混沌信号伪随机，类似于现实中的白噪声，难以被窃密者所破译。目前，现有的混沌保密通信机制加密方式简单，系统形式固定，可通过相空间重构技术来推测系统的行为。

现有技术存在的问题如下：单系统构造的发送端与接收端安全性较低；采用系统形式固定，在保密通信过程中系统不再发生变化；发送端和接收端加密方式简单，只采用混沌掩盖、混沌调制、混沌键控中的一种方法来加密信号。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种通信加密方法和一种通信解密方法。

本发明的目的可以通过采用如下的技术措施来实现，设计一种通信加密方法，包括：启动Lorenz混沌系统，产生第一混沌信号；通过Lorenz混沌系统产生的第一混沌信号调制统一混沌系统参数，并运行统一混沌系统，产生第二混沌信号；通过第二混沌信号对通信的原始信号进行加密，生成第一加密信号，并通过Lorenz混沌系统对第一加密信号进行处理，生成第二加密信号；将第二加密信号通过公共信道输出。

其中，Lorenz混沌系统的状态方程如下所示：

其中，当参数为a＝10、b＝8/3和c＝28时，Lorenz混沌系统具有正的Lyapunov指数，处于混沌状态；

通过处于混沌状态的Lorenz混沌系统输出的第一混沌信号对统一混沌系统的系统参数进行调制。

其中，统一混沌系统的状态方程如下所示：

其中，α为统一混沌系统的系统参数，且当α∈[0,0.8)时，统一混沌系统属于广义Lorenz系统；当α∈(0.8,1]时，统一混沌系统属于广义 Chen系统；当α＝0.8时，系统属于广义Lü系统。

其中，调制完成后，Lorenz混沌系统和统一混沌系统的系统状态方程分别为：

其中，s(t)＝cx_s1-x_s1z_s1+r(t)表示得到的第二加密信号，r(t)为包含原始信号的第一加密信号。

本发明的目的可以通过采用如下的技术措施来实现，设计一种通信解密方法，包括：从公共信道接收加密信号，并通过接收到的加密信号驱动一Lorenz混沌系统，产生第三混沌信号；通过第三混沌信号驱动并调制一统一混沌系统，使统一混沌系统产生第四混沌信号；Lorenz混沌系统启动后，对接收的加密信号进行第一次解密，得到第一解密信号；通过第一解密信号对统一混沌系统信号进行调制，得到第二解密后信号，并对第二解密信号进行校正和处理，得到完全解密信号。

其中，Lorenz混沌系统和统一混沌系统的状态方程表示为：

其中s′(t)为接收到的加密信号。