基于FPGA的Logistic方程混沌信号加密实现

：混沌系统能产生具有对初值敏感、难以预测的性能良好的伪随机序列，很适于序列密码。采用逻辑斯特(Logistic)方程生成混沌序列加密信息，方法简单，硬件上便于实现。然后设计具体硬件实现方法，在现场可编程门阵列(FPGA)上实验，结果得到了验证。最后，针对Logistic 方程加密的缺点，本文提出了优化方法。

序列密码具有实现简单、便于硬件实施、加解密处理速度快、传播错误极少等优点，因此在实际应用中比如无线通信、外交通信有极大的优势。

1949 年香农(Shannon)证明了只有一次一密的密码体制是绝对安全的[1]。如果序列密码所使用的是真正随机的、与消息流长度相同的密钥流，则此时的序列密码就是一次一密的密码体制。若能以一种方式产生一随机序列(密钥流)，这一序列由密钥所确定，则利用这样的序列就可以进行加密。

19 世纪80 年代末， 英国数学家Matthews 第一个提出了混沌加密方法。他提出利用逻辑斯特(Logistic)变形映射产生密钥流来加密信息的方法[2]。简单确定的系统不仅产生简单确定的行为，还可以产生貌似随机的不确定行为，即混沌行为。混沌信号的表现形式非常复杂，难于分析[3]。它具有初值敏感性、类噪声、长期不可预测性等特点，但是混沌系统本身又是确定的，由方程、参数所完全决定，是确定性非线形系统产生的不确定的信号，其状态完全可以重现。这些性质使得混沌信号具有长期不可预测性和很强的抗截Copyright © 2013 Hanspub 39