泥沌系列实验 图中s)是要传送的由高低电平组成的数字信号，通过高低电平实现对加密系统的 同步和去同步控制，从而实现加密通信。加数字信号之前，两个蔡氏电路处于同步状态。 加数字信号后，调节耦合电阻值到1000Q左右。当信号为低电平时，信号电压为零，两 个蔡氏电路仍然处于同步状态，取单向耦合电路两端的信号经过诚法电路，将得到零电 平；当信号为高电平时，两混沌系统处于去同步状态，取单向耦合电路两端的信号经过减 法电路，将得到非零电平。输出的信号再经过低通滤波电路即可恢复出原来的数字信号。 3.基于时空混沌的语音加密通信实验 利用混沌信号的特点，可以实现自同步流密码，自同步流密码的系统框图如黏.14.4 所示。 流生成 加密变换 解密变换 密文 图5.14.4自同步流密码的系统框图 流密码系统也叫序列密码，是对称密码的一种。本实验中密钥流生成器由时空混沌 系统构成。所谓时空混沌系统是指动力学系统的行为不仅在时间方向上具有混沌行为， 而且在系统长时间发展以后其空间方向上也具有混沌行为。密钥流生成器的作用是在确 定的密钥下输出密钥流序列，加密变换器的作用则是由密钥流和明文产生密文。 同步流密码的密钥流只和密钥流生成器的初始状态有关，初始状态由密钥决定。在 加密端和解密端有相同的密钥流生成器，若初值相同，密钥流就相同。自同步流密码的密 钥流受密钥和前面固定数量的密文的影响。 实验中所用的一维时空混沌加密通信系统如图5.14.5所示。加密发送端是主动系 统，其密钥流由密钥和反馈的密文所决定。解密端是个响应系统，密钥流由密钥和传输的 密文所决定。一般需要迭代一定步数后，解密端和加密端才同这段时间称为同步时 间，以后解密端可以正确恢复明文。由于明文和密钥流按比特进行异或运算生成密文， 因此流密码的加密和解密速度通常比较快。 加密发送端的动力学模型可以用下式描述： x(j)=(1-a)f[x(j)1+af[x(j-1),j=1,,m x(j)=(1-flx(j)1+[x(j-)],j=m+1,,N f(x)=4x(1-x),X.(0)=S./2 S.=K.+I)md2',K.=[int x(N x2 md2' 296 图中s( t) 是要传送的由高低电平组成的数字信号, 通过高低电平实现对加密系统的 同步和去同步控制, 从而实现加密通信。加数字信号之前, 两个蔡氏电路处于同步状态。 加数字信号后, 调节耦合电阻值到1 000 Ω左右。当信号为低电平时, 信号电压为零, 两 个蔡氏电路仍然处于同步状态, 取单向耦合电路两端的信号经过减法电路, 将得到零电 平; 当信号为高电平时, 两混沌系统处于去同步状态, 取单向耦合电路两端的信号经过减 法电路, 将得到非零电平。输出的信号再经过低通滤波电路即可恢复出原来的数字信号。 3 . ෎Ѣᯊぎ⏋≠ⱘ䇁䷇ࡴᆚ䗮ֵᅲ偠 利用混沌信号的特点, 可以实现自同步流密码, 自同步流密码的系统框图如图5 .14 .4 所示。 图5 .14 .4 自同步流密码的系统框图 流密码系统也叫序列密码, 是对称密码的一种。本实验中密钥流生成器由时空混沌 系统构成。所谓时空混沌系统是指动力学系统的行为不仅在时间方向上具有混沌行为, 而且在系统长时间发展以后其空间方向上也具有混沌行为。密钥流生成器的作用是在确 定的密钥下输出密钥流序列, 加密变换器的作用则是由密钥流和明文产生密文。 同步流密码的密钥流只和密钥流生成器的初始状态有关, 初始状态由密钥决定。在 加密端和解密端有相同的密钥流生成器, 若初值相同, 密钥流就相同。自同步流密码的密 钥流受密钥和前面固定数量的密文的影响。 实验中所用的一维时空混沌加密通信系统如图5 .14 .5 所示。加密发送端是主动系 统, 其密钥流由密钥和反馈的密文所决定。解密端是个响应系统, 密钥流由密钥和传输的 密文所决定。一般需要迭代一定步数后, 解密端和加密端才同步( 这段时间称为同步时 间) , 以后解密端可以正确恢复明文。由于明文和密钥流按比特进行异或运算生成密文, 因此流密码的加密和解密速度通常比较快。 加密发送端的动力学模型可以用下式描述: x n + 1 ( j) = ( 1 - a j) f[ x n( j) ] + a jf[ x n( j - 1)] , j = 1 , …, m x n + 1 ( j) = ( 1 - ε) f[ x n( j)] + εf[ x n( j - 1)] , j = m+ 1 , …, N f ( x) = 4 x( 1 - x) , x n( 0) = Sn/2 v Sn = ( Kn + I n) mod 2 v , Kn = [int x n( N) ×2 μ ] mod 2 v 692 混沌系列实验