[发明专利]一种基于混沌数谱的数字化混沌密码方法

说明书

本发明涉及一种基于混沌数谱的数字化混沌密码方法，所述密码方法包括下述步骤：步骤一：发送编码明文数据，并将所述明文数据转换为二进制数组代码；步骤二：将步骤一得到的二进制数组代码经过离散化映射成混沌编码；步骤三：将步骤二得到的混沌编码经过密钥参数K模糊化映射成序号编码；步骤四：将步骤三得到的序号编码构造密文数据；步骤五：将步骤四得到的密文数据通过公开信道传输给接收方。该密码方法具有扩频码映射性质特征的信号遮掩功能，及并行混沌映射的并行数据处理功能，会比现代密码体制具有更优越的安全保密性能及信息处理效率，更加适用于光纤通信。

技术领域

本发明属于信息安全领域，具体涉及计算机数据的保密通信领域，尤其涉及一种基于混沌数谱的数字化混沌密码方法，包括加密和解密、密钥参数调制、消息摘要提取的密码方法。

背景技术

计算机网络全球化、公开化使信息安全面临巨大威胁，迫使密码技术成为保障信息安全核心技术。密码技术是研究通过字符变换隐藏明文消息来保障实现秘密通讯的学科，其研究对象是信息存储体。密码系统中，明文M指未加密报文；密文C指已加密报文；密钥K指明文、密文间字符变换手段。其中明文变换为密文过程称为加密或编码E；密文变换为明文过程称为解密或解码D。其中依据密钥性质将密码分为对称性密码体制和非对称性密码体制，前者指加密解密共用一把密钥，后者指加密用公钥，解密用私钥的密码体制。

目前市场上的数据加密方法，为保密需要，数据大都需要秘密信道进行传输，而不能在公开信道上进行传输。有的加密方法可以通过统计或者穷举法就能轻易破解，而且密钥在这个过程中始终是不变的，并且密钥长度直接间接影响加解密速度，这无法适应复杂的计算机网络环境。

申请号为201410006219.2的中国专利文献公开了一种数形文载加密和解密方法。该加密方法，实质是一种通过5对点圈编码实现“数—模变换”的连线式编码方法，其一采用十进制数谱适用于构造访问控制机制，等价于含带连线及点拨功能的0～9数字键盘；其二采用二进制数谱适用于构造安全认证协议，其二进制数谱中5对01编码呈现自相似分数分形结构特征，是一种满足周期3条件即具有混沌加密功能的混沌编码分组密码方案。由于该混沌编码方法会受到5对点圈编码的重码编码难题，及其10数密钥长度的限制难题等技术缺点，难以适应“数—数变换”的计算机数据加密领域。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于混沌数谱的数字化混沌密码方法。该密码方法具有扩频码映射性质特征的信号遮掩功能，及并行混沌映射的并行数据处理功能，会比现代密码体制具有更优越的安全保密性能及信息处理效率，更加适用于光纤通信。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

方法一：

一种基于混沌数谱的数字化混沌密码方法，所述密码方法包括下述步骤：

步骤一：发送编码明文数据，并将所述明文数据转换为二进制数组代码；

步骤二：将步骤一得到的二进制数组代码经过离散化映射成混沌编码；

步骤三：将步骤二得到的混沌编码经过密钥参数K模糊化映射成序号编码；

步骤四：将步骤三得到的序号编码构造密文数据；

步骤五：将步骤四得到的密文数据通过公开信道传输给接收方；

步骤六：将步骤五中得到的密文数据逆转换为序号编码；

步骤七：将步骤六中的序号编码混沌逆映射为混沌编码。

其中，所述混沌编码具有单射性质和多元化信息编码性质，是依据周期3倍周期元素的自相似不可区分性实现；所述序号编码具有双射性质和多样化信息模拟性质，是依据单周期元素的存在唯一性实现；所述混沌编码的混沌参数调制K和序号编码的随机参数调制K，各自占有半群性质与环面自同构性质。