[发明专利]一种基于混沌系统的单向加密方法

摘要

本发明公开了一种基于混沌系统的单向加密方法，用户随机输入的任意长度字符串转换的二进制编码的长度值利用Logistic混沌方程X_n+1＝uX_n(1‑X_n)，产生Logistic混沌方程的X₀、u、与初始值C固定数值；然后把X₀、u、与初始值C固定数值运用到Logistic混沌方程中；最后对混沌计算生成的值C、M、y值进行处理，生成一个固定长度的字符串。本发明的单向加密方法类似哈希函数，能够将任意长度的输入进行处理，最后都可以输出一个固定长度的值，由于混沌系统的特性，同时使得该算法具有了明文可以加密成密文，但密文不能解密出明文的单向性。

主权项

1.一种基于混沌系统的单向加密方法，其特征在于，该基于混沌系统的单向加密方法包括以下步骤：第一步，随机输入一个任意长度的字符串str；第二步，将该字符串按照某种编码方式转换成二进制码，并计算出该二进制长度len_str；第三步，判断该长度len_str是否为3的倍数，即len_str％3＝0；如果不是3的倍数，则进行第四步；若是则划分为y个长度为3bit的二进制组,其中y＝len_str/3；然后在每个二进制组前填充一个0，跳转到第5步；第四步，如果不是3的倍数，则在前面添加len_str％3个0在二进制字符串前面，划分为y个长度为3bit的二进制，其中然后在每个二进制组前填充一个0，再进行第五步；第五步，每个二进制组按BCD编码的方式进行转换成一个数a_i，然后将所有a_i相加得到一个值C，C＝a₁+a₂+...+a_y，其中i∈[1,y]，再将所有数a_i组合成一个大数M，M＝a₁*10⁰₊a₂*10¹₊a₃*10²+...+a_y*10^n‑1；第六步，判断C是否大于K，如果大于K，则C＝[C/2]，再重复此步骤，若C小于K，进行第七步；第七步，计算X₀＝M/10^y；u＝4‑X₀/10，u取小数点后位；第八步，带入Logistic混沌方程公式X_n+1＝uX_n(1‑X_n)，进行循环计算C次，得到值X_c；第九步，以X_c为初始值，再带入Logistic混沌方程迭代4*N次，其中N为自定义输出的密文字符串长度，每次迭代的结果记为X_i；X_i>＝0.5，则记1；X_i<0.5，则记0，共有4*N个0或1；第十步，再以四个0或1的二进制为一组，转换成一个16进制的字符，最后拼接成一个固定长度为N的字符串，该字符串为最后的密文；其中，a_i表示某四个二进制按照BCD码转换成一个数；C表示经过第六步处理后的结果值，即求所有a_i加起来的和，即C＝∑a_i，i∈[1,y]，再判断C是否大于K，如果大于K，则C＝[C/2]，再重复此步骤，最后得到一个满足条件的C，再将此C值带入方程；len_str表示用户随机输入的任意长度字符串转换的二进制编码的长度值；y表示a_i的个数，M表示由a_i组合成的一个数，M＝a₁*10⁰₊a₂*10¹₊a₃*10²+...+a_y*10^y‑1。