1、現(xiàn)代密碼學(xué)理論和密碼技術(shù)是信息安全領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)。在信息時(shí)代的今天，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，越來越多的信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，信息的安全與保護(hù)問題顯得愈發(fā)重要。通常使用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法來解決密碼學(xué)和信息安全中的問題難以獲得較好的全局效果，近年來仿生智能優(yōu)化算法已經(jīng)在經(jīng)典的NP-C等問題的求解和實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力，并且具有較好的全局性能。本文深入研究了智能優(yōu)化算法的理論與應(yīng)用，構(gòu)造出基于智能算法解決信息安全中的四個(gè)關(guān)鍵問題(

2、分組密碼、流密碼、布爾函數(shù)、入侵檢測(cè))的模型，同時(shí)對(duì)這些模型的理論基礎(chǔ)、實(shí)踐應(yīng)用、收斂性等進(jìn)行了深入和系統(tǒng)的分析，最后通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)這些模型效果和性能進(jìn)行深入的分析、驗(yàn)證與比較。具體的創(chuàng)新性工作包括如下幾個(gè)方面： 1、分別研究了基于蟻群算法，遺傳算法及蟻群與遺傳算法結(jié)合設(shè)計(jì)S盒的算法?；谶z傳算法構(gòu)造S盒，在染色體的編碼方式上保證S盒是完全正交的，給出了“雪崩度”的定義以定量描述雪崩效應(yīng)，可自適應(yīng)地修正交叉概率與變異概率；基于蟻

3、群算法構(gòu)造S盒，提出了S盒的城市模型，設(shè)計(jì)出選路規(guī)則和信息素更新策略；提出遺傳算法與蟻群算法相結(jié)合的設(shè)計(jì)思想構(gòu)造S盒，獲得的S盒在非線性度、差分均勻度和雪崩效應(yīng)上都得到了較大的改善，較好的解決了傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法設(shè)計(jì)S盒的缺陷。 2、分別研究基于遺傳算法和細(xì)胞自動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)序列密碼的算法。綜合應(yīng)用遺傳算法的選擇、交叉和變異算子以及移位、異或和非等操作來設(shè)計(jì)序列密碼。將細(xì)胞自動(dòng)機(jī)與熵的理論應(yīng)用與序列密碼的設(shè)計(jì)，可以使得序列密碼具有更好

4、的抗攻擊能力。 3、通過分析布爾函數(shù)的Walsh-Hadamard變換、自相關(guān)性和雪崩效應(yīng)等，提出并證明了布爾函數(shù)的兩個(gè)優(yōu)化規(guī)則，設(shè)計(jì)出“1+1爬山算法”和“兩點(diǎn)爬山算法”可有效提高布爾函數(shù)的非線性度，同時(shí)降低布爾函數(shù)的自相關(guān)性。將遺傳算法的多點(diǎn)搜索優(yōu)點(diǎn)有機(jī)融入爬山算法，設(shè)計(jì)出“遺傳爬山算法”，可更好的優(yōu)化布爾函數(shù)的非線性度和自相關(guān)性。 4、為彌補(bǔ)入侵防御系統(tǒng)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)未知入侵攻擊的缺陷，提出基于遺傳模糊連接的聚類算法