[发明专利]基于1D-ICMIC的同步混沌流密码的加解密方法

说明书

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，涉及到一种基于1D-ICMIC的同步混沌流密码加密解密方法。

背景技术

随着通信技术和英特网的飞速发展，信息安全问题日益成为社会关注的焦点，这大大推动了新型保密通信技术的研究。混沌现象的发现及其所具有的优良的密码学性质，为密码学和通信保密提供了新的思路、视野和方法。在混沌现象中，只要初始条件稍有不同，其结果就大相径庭，难以预测，但是在有些情况下，反映这类现象的数学模型却又十分简单，甚至一维非线性迭代函数就能显示出这种混沌特性。

基于一维分段线性映射(1D-PLM)的混沌流密码及其它一些流密码算法(Zhou hong，Ling Xieting.Generating chaotic secure sequences with desired statistical properties and high security[J]，Int J Bifurcation and Chaos，1997，7(1)：205-213。周红，罗杰，凌燮亭，混沌非线性反馈密码序列的理论设计和有限精度实现[J]，电子学报，1997，25(10)：58-60。桑涛，王汝笠，严义埙，一类新型混沌反馈密码序列的理论设计[J]，电子学报，1999，27(7)：47-50。)的混沌映射均为有限区间内的有限折叠映射。为了提高密码算法的安全性，需要增加有限区间内的折叠次数。对于有限折叠映射最简单有效的方法是增加映射的复合次数，但这是以降低时效性为代价的。一种构造简单的有限区间内具有无限折叠的混沌映射(Iterative Chaotic Maps with Infinite Collapses，ICMIC)(邱跃洪，何晨，诸鸿文，一种有限区间内的无限折叠的混沌映射[J]，高技术通讯，2002，12(9)：12-15，邱跃洪，何晨，诸鸿文，一种无限折叠混沌映射机及其量化序列[J]，上海交通大学学报，2002，36(12)：1788-1790)具有比一维分段线性映射等有限折叠映射更复杂的动力学特性，能以较少的复合次数获得足够复杂的相空间结构，因而是构造密码算法的理想构件。虽然一维无限折叠混沌映射(1D-ICMIC)具有复杂的动力学特性和理想的均匀分布特性，但只有一个参数，在实际使用时可能会不够。而一维分段线性映射(1D-PLM)具有良好的参数扩展性和统计特性。结合两种映射的优点，通过映射复合的方式，就可以构造出的参数空间扩展方便的无限折叠混沌映射。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种一维分段线性映射(1D-PLM)和一维无限折叠映射(1D-ICMIC)构成的复合映射为加密函数，具有简单、高效、安全性强的基于1D-ICMIC的同步混沌流密码加密解密方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种基于1D-ICMIC的同步混沌流密码加密方法，其特殊之处在于：所述基于1D-ICMIC的同步混沌流密码加密方法包括以下步骤：

1)由加密端生成密钥流序列K_n+1；

2)利用密钥流序列K_n+1对明文序列M_n+1进行加密后取mod值，产生密文序列C_n+1，其中：

c_n+1＝mod(m_n+1+k_n+1，1)。

上述步骤1)是基于1D-ICMIC的同步混沌流密码生成密钥流序列K_n+1。

一种基于1D-ICMIC的同步混沌流密码的解密方法，其特殊之处在于：所述基于1D-ICMIC的同步混沌流密码的解密方法包括以下步骤：

1)由解密端生成解密密钥序列K_n+1；

2)对密文序列C_n+1利用解密密钥序列K_n+1进行解密，恢复得到明文序列M_n+1。

上述步骤1)的是利用1D-ICMIC的自同步混沌流密码生成密钥流序列K_n+1。