[发明专利]一种基于超强混沌系统的二进制流数据加密方法

说明书

本发明公开了一种基于超强混沌系统的二进制流数据加密方法，包括，S1、获取需加密的信息，将信息转换为二进制数据，将二进制数据存储在多维数组中，所述多维数组包括二维数组、三维数组；S2、构建混沌系统，对混沌系统的参数进行限制，随机生成混沌系统参数，设置迭代次数，根据混沌系统和迭代次数迭代生成混沌序列；S3、将迭代序列中的数据分别作为多维数组的位置坐标，根据位置坐标将S1中的多维数组对应的数值进行0‑1转换，获取转换后的多维数组，将多维数组转化为一维数组后进行传输。本发明将加密操作深入到比特级，使得加密方法更加具有深度，新颖的置乱效果增强了信息安全性。

技术领域

本发明涉及信息安全领域，尤其涉及一种基于超强混沌系统的二进制流数据加密方法。

背景技术

信息技术迅速发展，伴随着多种信息传递方式的出现，由互联网行业带领出现的多种社交媒体极大的增加了需要传输数据的量，在数据传递过程中，需要更加新颖的、效果好的、难于破解的数据加密方法来增加信息的安全性。由于混沌系统的不可预测性，拓扑传递性和初值敏感性，非常适用于信息加密。一些参数和初始值就可以产生大量复杂的非周期的数据。

目前文献记载的基于混沌序列的加密方法集中在构造新的混沌系统、与其他方法结合、改进加密方法等几个方面，其中构造混沌系统是一个核心关键技术，只有具备了更多、更好的混沌系统，才可以有效防止信息加密后被破解。公开发表的文章上，混沌系统多是基于Logistic系统、Lorenz系统、一维三角函数与反三角函数嵌套系统以及这些系统的复合系统，或者是由这些系统构造的高维系统。一个三角函数混沌系统具有较好的混沌特性，不过这并没有得到足够的重视；2014年，于万波等在《物理学报》上发表“基于曲面迭代的混沌吸引子绘制”、“截面的几何形状决定三维函数的混沌特性”等文章，开始了对三角函数混沌特性的研究，并将其用于图像加密；2020年，Yu等在Modern Physics Letters B上发表文章Analysis ofchaotic characteristics oftrigonometric function system，构造了三维三角函数乘积系统，分析得到其具有很强的混沌特性与超大的密钥空间；2021年，Yu和Wang等在Modern Physics Letters B上发表文章实现了基于位操作的多幅图像一次性加密，达到了各种数值指标。

综上所述，随着传输数据量的增加，传统数据加密效率低下，不能满足实时性需要，因此需要一种简单、高效的数据加密方法，将加密操作快速深入到比特级，提高加密深度、加密效率并增强信息安全性。

发明内容

本发明提供一种基于超强混沌系统的二进制流数据加密方法，以克服上述技术问题。

一种基于超强混沌系统的二进制流数据加密方法，包括，

S1、获取需加密的信息，将信息转换为二进制数据，将二进制数据存储在多维数组中，所述多维数组包括二维数组、三维数组；

S2、构建混沌系统，对混沌系统的参数进行限制，随机生成混沌系统参数，设置迭代次数，根据混沌系统和迭代次数迭代生成混沌序列，当多维数组为二维数组时所述混沌序列为二维序列，当多维数据为三维数组时所述混沌序列为三维序列；

S3、将二维序列中的数据分别作为二维数组的位置坐标或将三维序列中的数据分别作为三维数组的位置坐标，根据位置坐标将S1中的多维数组对应的数值进行0-1转换，获取转换后的多维数组，将多维数组转化为一维数组后进行传输。

优选地，所述将信息转换为二进制数据包括根据MATLAB中的dec2bin函数将信息转换为二进制数据，所述信息包括但不限于图片、文本。

优选地，所述构建混沌系统包括根据公式(1)构建，