Cryptographic requirements for chaotic secure communications
近年来，大量基于混沌同步的保密通信系统相继问世。大多数方案都没有解释一些对所有密码系统都至关重要的特征，如密钥定义、特征化和生成。因此，所提出的密码在实践中难以实现合理的安全程度。同样，它们也很少附有安全分析。因此，读者很难对他们的安全性有任何提示。在这项工作中，我们提供了一套准则，每一个新的密码系统都将受益于遵守。拟议的准则解决了这两个主要差距，即：正确的密钥管理和安全分析，以帮助新的密码系统以更严格的密码方式呈现。还提供了一些建议，就一些实际方面的通信，如信道噪声，有限的带宽，和衰减。
2003-11-20 nlin.CD
Breaking projective chaos synchronization secure communication using filtering and generalized synchronization
本文描述了最近提出的一种基于混沌掩蔽的两个混沌系统的投影同步保密通信方法的安全弱点。我们表明，该系统是不安全的，以及如何打破它在两个不同的方式，高通滤波和广义同步。
2004-07-26 nlin.CD
Deciphering Secure Chaotic Communication
提出了一种对未知调制混沌时间序列进行解码的简单方法。我们指出，通过拟合一个多项式模型的调制混沌信号，在拟合的误差提供了足够的信息来解码调制信号。对于模拟实现，可以使用低通滤波器进行拟合。该方法简单，易于硬件实现。
1999-05-03 chao-dyn nlin.CD
Chaotification via Higher-order Nonlinear Schrödinger Equations for Secured Communication
研究了描述短脉冲光在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程。利用相平面分析方法，将HNLS方程化为等价的动力系统，得到了该系统的周期性，并给出了系统的相位投影和功率谱。利用时滞反馈方法，对原动力系统进行改写，构造了一个单输入单输出系统，并提出了一个基于HNLS混沌化的混沌系统。对这类系统进行了数值研究。显示具有不同时间延迟的混沌运动。计算了这种混沌运动的功率谱。给出了李雅普诺夫指数来证实这些运动确实是混沌的。
2018-11-21 nlin.CD
Secure Communication using Compound Signal from Generalized Synchronizable Chaotic Systems
考虑广义同步混沌系统，利用密钥函数将驱动-辅助系统变量进行适当组合，得到复合混沌信号。在响应辅助系统中构造适当的反馈回路，以实现驱动辅助系统和响应辅助系统变量之间的同步。我们应用这种方法来传输模拟和数字信息信号，其中恢复信号的质量更高，编码更安全。
1997-09-20 chao-dyn nlin.CD
Controlled Parameter Modulations in Secure Digital Signal Transmissions
我们提出了一种简单的方法，通过对先前提出的单步参数调制技术进行一些修改来克服某些固有的缺陷，从而实现安全的数字信号传输。该方法利用发射混沌系统的混沌信号对参数调制进行有效的调节或控制，使其具有最大的安全性。然后，同样的想法也扩展到多步参数调制技术。结果表明，这两种方法都能抵抗密文（返回映射）和明文攻击。我们已经用洛伦兹系统说明了这些方法。
2006-10-25 nlin.CD
Security analysis of communication system based on the synchronization of different order chaotic systems
分析了最近提出的一种基于混沌调制和屏蔽的通信方法的安全性弱点，该方法利用两个不同阶数的混沌系统的同步。它表明，它的应用程序的安全通信是不安全的，因为它可以在两种不同的方式，通过高通滤波和降阶系统同步，既不知道系统参数值，也不知道系统密钥被打破。
2005-06-27 nlin.CD
Synchronization of Two and Three Optoeletronic Oscillators Operating in Chaotic Regime: Numerical Simulations and Schemes for Secure Communication
在这项工作中，我们提出了一种策略，同步的三个光电振荡器（OEO）的混沌制度。同步OEO在保密通信中的两个应用被认为是。在第一种方法中，OEO用于产生伪随机比特序列。第二个应用是用于采样模拟信号的安全传输的光学设置。利用数值模拟，我们计算了误码率考虑到参数失配噪声和高斯噪声的输入光功率。示出了密钥生成期间错误率高达15%的条件。
2016-10-08 nlin.CD physics.optics quant-ph
Cryptanalyzing a discrete-time chaos synchronization secure communication system
本文描述了最近提出的基于离散时间混沌同步的保密通信方法的安全弱点。我们表明，即使没有精确的知识所使用的混沌系统的安全性受到损害。我们还提出了许多建议，以提高其在未来版本的安全性。
2003-11-21 nlin.CD
Using Intermittent Chaotic Clocks to Secure Cryptographic Chips
提出利用五种混沌映射生成间歇混沌时钟驱动AES密码芯片抵御CPA攻击，发现优化后的Ikeda等映射能实现最低时间开销且接近理论极限。
2024-10-16 cs.SY eess.SY nlin.CD
Decoding Information by Following Parameter Modulation With Parameter Adaptive Control
提出了在混沌系统中传输参数调制编码的二进制信息，实现混沌同步的保密通信。本文考虑使用参数自适应控制技术来提取消息，基于这样的假设，即我们知道在发射机中的混沌系统的方程形式，但不能获得作为安全集合而保密的参数的精确值。在同步系统可以通过发送信号使用参数自适应控制来构造并且同步对于参数失配是鲁棒的情况下，可以揭示参数调制并且解码消息，而无需求助于安全集中的精确参数值。提出了一种基于原同步系统设计参数自适应控制律的实用局部李雅普诺夫函数方法。
2000-05-08 nlin.CD
Estimation of Initial Conditions and Secure Communication
我们估计的多变量动力系统的初始条件，从标量信号，使用修改后的牛顿-拉夫逊方法结合时间演化。我们可以估计周期和混沌系统的初始条件，所需的标量信号的长度是很小的。我们还发现，从一个变量到另一个变量的信息流具有对数依赖于时间。该方法的一个重要应用是保密通信。与使用动力系统的其他通信程序相比，通信程序具有几个优点。
2001-10-22 nlin.CD
Periodicity of chaotic trajectories in realizations of finite computer precisions and its implication in chaos communications
以单映射和耦合Logistic映射为例，研究了混沌轨道的周期性和周期性的过渡过程在有限计算精度下的计算机实现的基本问题。得到了周期迭代和瞬态迭代与计算精度和耦合系统规模的经验幂律关系。对于每次计算，我们总是发现，通过随机选择初始条件，一个单一的占主导地位的周期性轨迹，实现了大部分的概率。这些理解对于混沌的可能应用是有用的，例如，混沌密码学在保密通信中的应用
2004-02-20 nlin.CD
High degree of chaos synchronization in pairs of transverse modes with parity-symmetric polarizations in a thin-slice solid-state vector laser and application to polarimetric secure self-mixing metrology
在激光二极管泵浦的薄片c切Nd：GdVO_4激光器中，发现了奇偶对称偏振横模对之间的高度混沌同步。振幅相关系数大于R > 0.994是由于模式模式中的非反转镜偏振相关结构变化，其中整个系统的混沌动力学由依赖于偏振交叉角的定性不同动力学组成，类似于混沌单模激光。实现了无穷多个奇偶对称偏振态中单对模的自组织发送接收型混沌同步，并对自混合固体激光器多普勒测速信号进行了混沌同步和混沌提取实验。
2020-10-09 nlin.CD physics.optics
Breaking a chaos-noise-based secure communication scheme
研究了一种基于两个离散混沌系统通过一个公共随机驱动信号同步的保密通信方案的安全性。该方案存在以下安全缺陷：1）密钥空间显著减小; 2）解密对密钥的不匹配不敏感; 3）密钥生成过程对已知/选择明文攻击不安全。前两个缺陷意味着该方案对于暴力攻击不够安全，第三个缺陷意味着一旦攻击者有机会访问生成的密钥流的一个片段，他可以通过近似估计秘密密钥来轻松地破坏密码系统。然而，间歇混沌是否可以用于设计安全的混沌密码系统还有待澄清。
2005-09-13 cs.CR nlin.CD
Generalized synchronization of chaos for secure communication: remarkable stability to noise
提出了一种基于广义同步的信息安全传输新方法。它的主要优点是对噪声具有显著的稳定性。为了揭示这种特点所提出的方法的有效性的信息信号的检测从发送的通信信道中存在的噪声的建议的计划和已知的混沌通信的计划进行检查。所提出的方法的主要思想说明了耦合Rössler系统的发射机和接收机的例子。
2013-02-17 nlin.CD
Randomness and disorder of chaotic iterations. Applications in information security field
混沌加密方案的设计和密码分析是提供安全信息系统的主要关注点。在前人研究的基础上，提出了一些满足Devaney混沌定义的离散混沌迭代。在这篇文章中，我们总结了这些贡献，并提出了在伪随机数生成，哈希函数和对称密码学领域的应用。对于所有这些应用，混沌特性的证明概述。
2016-11-25 cs.CR nlin.CD
Construction of a secure cryptosystem based on spatiotemporal chaos and its application in public channel cryptography
通过将单向耦合混沌映象格子系统与比特反转操作相结合，构造了一种新的密码体制，该体制即使在低维系统中也对系统参数极其敏感.对该算法的安全性进行了研究，分析了敏感性产生的机理.我们进一步将此密码系统应用于公共信道密码学，基于“Merkle的难题”，通过采用它作为伪随机数（PN）生成器和对称随机数生成器。新方案具有时空混沌的特性，与传统方案相比，具有许多新的特点和优越性。
2005-02-11 nlin.CD
Generalized analytical solutions for secure transmission of signals using a simple communication scheme with numerical and experimental confirmation
一种新的显式解析解的信息信号的传输和恢复，使用一个简单的通信方案。得到了嵌入信息信号的耦合二阶混沌发射机和接收机系统的归一化状态方程的解析解。从发射机和接收机系统的状态方程得到的差分系统的解析解已被确定为恢复的信息信号的测量，该恢复的信息信号通过混沌掩蔽被安全地传输。利用解析解揭示了同步的本质和恢复信息信号幅度的增强。通过数值仿真得到的耦合状态变量的差分信号表示恢复的信息信号，以验证分析结果。电子电路实验结果证实了所讨论的通信方案的分析和数值结果。
2019-09-25 eess.SP nlin.CD
On the security of a new image encryption scheme based on chaotic map lattices
本文对最近提出的一个基于逻辑斯蒂映射的加密方案进行了详细的分析。重点讨论了密钥空间的定义和浮点运算密码系统的实现。它还表明，它是如何可能的，以大大减少密钥空间，通过一个只密文攻击。此外，由于密钥的一部分与加密/解密时间之间的存在关系，定时攻击允许估计密钥的一部分。因此，密码系统的主要特征不能满足安全通信的要求。根据这些要求，提出了改进所研究的密码体制的一些建议。
2008-04-14 nlin.CD
Hidden and self-excited attractors in Chua circuit: SPICE simulation and synchronization
目前，基于混沌电路同步的各种混沌保密通信系统得到了广泛的研究。为了实现同步，控制信号与电路信号之间的差成比例，调整一个电路的状态。本文用SPICE模拟了两个蔡氏电路的同步。结果表明，控制信号的选择是不直接的，特别是在多稳定性和隐藏吸引子的情况下。
2017-03-29 nlin.CD
Applications of tripled chaotic maps in cryptography
在过去的几十年里，信息安全已经成为一个主要问题。基于混沌映射的多媒体数据保护新算法被提出来，特别是针对数字图像和视频的保护。然而，其中许多从根本上来说都存在缺陷，缺乏健壮性和安全性。为了获得更高的安全性和更高的复杂度，本文提出了一种新的基于\emph{tripled chaotic maps}的对称密钥分组密码算法。该算法利用了两个耦合参数，同时增加了密码系统的复杂度，为发展更高安全性的密码系统做出了贡献。为了提高算法的安全性，需要增加密钥空间的大小和耦合参数的计算复杂度。理论和实验结果表明，该算法具有可接受的速度和算法复杂度（由于存在两个耦合参数）以及较高的安全性。请注意，密文具有平坦分布，并且与明文具有相同的大小。因此，它适合于在保密通信中的实际应用。
2007-05-18 nlin.CD
Metasurface-assisted balanced-injection synchronization for turbulence-resilient long-haul chaotic free-space link
State Key Laboratory of Optical Field Manipulation Science and Technology, Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院光电技术研究所光场操控科学与技术国家重点实验室）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Research Center on Vector Optical Fields, Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院光电技术研究所矢量光学场研究中心）；College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电技术学院）；Tianfu Xinglong Lake Laboratory（天府兴隆湖实验室）
本研究提出一种基于元表面的平衡注入同步机制，有效抑制湍流引起的耦合波动，提升自由空间链路的同步性能，实现高达720 Gbps·km的通信速率距离乘积。
2026-01-25 nlin.CD physics.optics
Cryptanalysis of a one round chaos-based Substitution Permutation Network
混沌和密码学的交叉一直是自90年代初以来大量工作的目标。已经引入了许多加密方案来改进传统的密码学。然而，根据安全交换信息的基本要求，许多建议存在严重问题。本文通过对一个基于单轮置换网络的混沌密码系统的分析，指出了混沌密码学的一些主要问题。更具体地说，我们表明，它是不可能避免的加密架构的安全问题，只是通过包括一个混沌系统作为核心的衍生加密系统。
2012-04-02 cs.CR nlin.CD
Synchronization of chaotic oscillations in doped fiber ring lasers
我们研究同步和随后的通信使用混沌稀土掺杂光纤环形激光器，由物理上现实的模型表示。通过在发射器中发射循环电场的一部分c并将其注入接收器的光腔中来耦合激光器。然后，我们分析的耦合策略，它依赖于单独的光的强度调制。这避免了与激光的偏振和相位相关联的问题。我们研究同步作为耦合强度的函数，并看到良好的收敛性，即使有小的耦合常数。我们证明，在开环配置（c=1）同步是保证由于我们的方程和注入方法，我们使用这些耦合激光系统的特定结构。我们还分析了当发射机和接收机之间存在参数失配时，这些模型激光器的广义同步。然后，我们解决了发送器和接收器激光器之间的通信信息的混沌光波形的调制。最后，我们评论我们的算法的密码设置，特别是在c=1的开环策略，并希望这可能会导致其他人进行密码分析，以确定哪些，如果有的话，我们调查的通信策略是安全的。
1999-07-15 chao-dyn nlin.CD
