1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和信息交換的日益頻繁,信息安全技術(shù)的研究變得越來(lái)越重要。數(shù)字混沌密碼技術(shù),作為新的密碼技術(shù),已引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者濃厚的興趣和廣泛研究?；煦缱鳛橐环N特有非線性現(xiàn)象,有許多值得利用的性質(zhì)。如:具有良好的偽隨機(jī)特性、軌道的不可預(yù)測(cè)性和對(duì)初始狀態(tài)及結(jié)構(gòu)參數(shù)的極端敏感性等一系列優(yōu)良特性,這些特性與密碼學(xué)的許多要求是相吻合的。自二十世紀(jì)80年代以來(lái),應(yīng)用混沌系統(tǒng)構(gòu)造新型密碼系統(tǒng)受到了越來(lái)越多的關(guān)注?，F(xiàn)已有大量的研究結(jié)果發(fā)表,出現(xiàn)了不

2、少充滿希望的進(jìn)展。同時(shí),一些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)混沌密碼的方法已開始出現(xiàn),從而使這些密碼算法具有較高的實(shí)用價(jià)值和安全性。本論文著重研究了基于混沌系統(tǒng)和代數(shù)群運(yùn)算的分組密碼算法,并對(duì)一種對(duì)稱圖像加密算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了該算法的安全性。論文主要取得了以下幾方面的研究成果:①對(duì)當(dāng)前混沌密碼學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了詳細(xì)的分析、歸納和總結(jié),并對(duì)現(xiàn)有的混沌密碼學(xué)的分析方法進(jìn)行了系統(tǒng)的概括,指出了混沌密碼學(xué)目前存在的一些需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。同時(shí),也分析了本文將要使

3、用到的代數(shù)群知識(shí)。②提出了一種基于分段線性混沌映射和群論的分組密碼算法。該算法具有大的密鑰空間、三種群運(yùn)算的擴(kuò)散與混淆和排列置換運(yùn)算保證了新的密碼系統(tǒng)對(duì)統(tǒng)計(jì)攻擊、選擇明文攻擊等常用密碼分析方法都有很好的抗攻擊能力。③在深入分析了AES算法的基礎(chǔ)上,提出了一種新的基于混沌映射和代數(shù)運(yùn)算的密碼系統(tǒng)。該算法彌補(bǔ)了已有混沌密碼系統(tǒng)的一些固有缺陷。大的密鑰空間、比特位的替換與移位和基于密鑰的子塊排列變換的優(yōu)點(diǎn)大大增強(qiáng)了算法的各種抗攻擊能力。④分析

4、了一種基于三維貓映射的對(duì)稱圖像加密算法,并指出了其存在的安全性問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,提出了一種基于復(fù)合離散混沌系統(tǒng)的改進(jìn)的三維貓映射對(duì)稱圖像加密算法。改進(jìn)后的算法除了具備更加可靠的安全性,還保留了原算法的所有優(yōu)良性質(zhì)。⑤提出了一種新的基于密鑰的置換算法。該置換算法克服了常見的一些加密算法中置換過(guò)程通常不具有密碼學(xué)意義的這一事實(shí)。本文的研究?jī)?nèi)容提供了一種結(jié)合混沌映射和代數(shù)群運(yùn)算來(lái)構(gòu)造密碼系統(tǒng)的新思路、新思想,是一種克服純混沌密碼系統(tǒng)固有缺陷的