本發(fā)明屬于信息安全領(lǐng)域，具體涉及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的保密通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，包括加密和解密、密鑰參數(shù)調(diào)制、消息摘要提取的密碼方法。

背景技術(shù)：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)全球化、公開化使信息安全面臨巨大威脅，迫使密碼技術(shù)成為保障信息安全核心技術(shù)。密碼技術(shù)是研究通過字符變換隱藏明文消息來保障實(shí)現(xiàn)秘密通訊的學(xué)科，其研究對(duì)象是信息存儲(chǔ)體。密碼系統(tǒng)中，明文M指未加密報(bào)文；密文C指已加密報(bào)文；密鑰K指明文、密文間字符變換手段。其中明文變換為密文過程稱為加密或編碼E；密文變換為明文過程稱為解密或解碼D。其中依據(jù)密鑰性質(zhì)將密碼分為對(duì)稱性密碼體制和非對(duì)稱性密碼體制，前者指加密解密共用一把密鑰，后者指加密用公鑰，解密用私鑰的密碼體制。

目前市場(chǎng)上的數(shù)據(jù)加密方法，為保密需要，數(shù)據(jù)大都需要秘密信道進(jìn)行傳輸，而不能在公開信道上進(jìn)行傳輸。有的加密方法可以通過統(tǒng)計(jì)或者窮舉法就能輕易破解，而且密鑰在這個(gè)過程中始終是不變的，并且密鑰長度直接間接影響加解密速度，這無法適應(yīng)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

申請(qǐng)?zhí)枮?01410006219.2的中國專利文獻(xiàn)公開了一種數(shù)形文載加密和解密方法。該加密方法，實(shí)質(zhì)是一種通過5對(duì)點(diǎn)圈編碼實(shí)現(xiàn)“數(shù)—模變換”的連線式編碼方法，其一采用十進(jìn)制數(shù)譜適用于構(gòu)造訪問控制機(jī)制，等價(jià)于含帶連線及點(diǎn)撥功能的0～9數(shù)字鍵盤；其二采用二進(jìn)制數(shù)譜適用于構(gòu)造安全認(rèn)證協(xié)議，其二進(jìn)制數(shù)譜中5對(duì)01編碼呈現(xiàn)自相似分?jǐn)?shù)分形結(jié)構(gòu)特征，是一種滿足周期3條件即具有混沌加密功能的混沌編碼分組密碼方案。由于該混沌編碼方法會(huì)受到5對(duì)點(diǎn)圈編碼的重碼編碼難題，及其10數(shù)密鑰長度的限制難題等技術(shù)缺點(diǎn)，難以適應(yīng)“數(shù)—數(shù)變換”的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法。該密碼方法具有擴(kuò)頻碼映射性質(zhì)特征的信號(hào)遮掩功能，及并行混沌映射的并行數(shù)據(jù)處理功能，會(huì)比現(xiàn)代密碼體制具有更優(yōu)越的安全保密性能及信息處理效率，更加適用于光纖通信。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

方法一：

一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟：

步驟一：發(fā)送編碼明文數(shù)據(jù)，并將所述明文數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼經(jīng)過離散化映射成混沌編碼；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼經(jīng)過密鑰參數(shù)K模糊化映射成序號(hào)編碼；

步驟四：將步驟三得到的序號(hào)編碼構(gòu)造密文數(shù)據(jù)；

步驟五：將步驟四得到的密文數(shù)據(jù)通過公開信道傳輸給接收方；

步驟六：將步驟五中得到的密文數(shù)據(jù)逆轉(zhuǎn)換為序號(hào)編碼；

步驟七：將步驟六中的序號(hào)編碼混沌逆映射為混沌編碼。

其中，所述混沌編碼具有單射性質(zhì)和多元化信息編碼性質(zhì)，是依據(jù)周期3倍周期元素的自相似不可區(qū)分性實(shí)現(xiàn)；所述序號(hào)編碼具有雙射性質(zhì)和多樣化信息模擬性質(zhì)，是依據(jù)單周期元素的存在唯一性實(shí)現(xiàn)；所述混沌編碼的混沌參數(shù)調(diào)制K和序號(hào)編碼的隨機(jī)參數(shù)調(diào)制K，各自占有半群性質(zhì)與環(huán)面自同構(gòu)性質(zhì)。

其中，所述離散化映射為1對(duì)多向前、且隨機(jī)性離散化映射；所述模糊化映射和混沌逆映射為1對(duì)1同構(gòu)映射。所述耦合離散化映射與模糊化映射的混沌映射具有擴(kuò)頻碼映射性質(zhì)；所述混沌逆映射具有拓?fù)鋲嚎s映射性質(zhì)。其中所述混沌編碼0000011111與序號(hào)編碼0123456789構(gòu)造的混沌映射為單值輸入單值輸出的擴(kuò)頻碼映射性質(zhì)，混沌逆映射為單值輸入單值輸出的拓?fù)鋲嚎s映射性質(zhì)；混沌編碼0000011111與序號(hào)編碼0000～1001構(gòu)造的混沌映射為單值輸入多值輸出的擴(kuò)頻碼映射性質(zhì)，混沌逆映射為多值輸入單值輸出的拓?fù)鋲嚎s映射性質(zhì)。其中所述序號(hào)編碼中隔離部分的0101010101本質(zhì)屬于混沌編碼即為單射性質(zhì)。

方法二：

一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟：

步驟一：發(fā)送編碼明文序列，并將所述明文序列轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼經(jīng)過離散化映射成混沌編碼；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼經(jīng)過密鑰流參數(shù)K模糊化映射成序號(hào)編碼；

步驟四：將步驟三得到的序號(hào)編碼構(gòu)造密文序列；

步驟五：將步驟四得到的密文序列通過公開信道傳輸給接收方；

步驟六：將步驟五中得到的密文序列逆轉(zhuǎn)換為序號(hào)編碼；

步驟七：將步驟六中的序號(hào)編碼混沌逆映射為混沌編碼。

方法三：

一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟：

步驟一：發(fā)送編碼分組明文，并將所述分組明文轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼經(jīng)過離散化映射成混沌編碼；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼經(jīng)過輪密鑰參數(shù)K模糊化映射成序號(hào)編碼；

步驟四：將步驟三得到的序號(hào)編碼構(gòu)造分組密文；

步驟五：將步驟四得到的分組密文通過公開信道傳輸給接收方；

步驟六：將步驟五中得到的分組密文逆轉(zhuǎn)換為序號(hào)編碼；

步驟七：將步驟六中的序號(hào)編碼混沌逆映射為混沌編碼。

其中所述分組密文可采用嫁接式編碼組件等實(shí)現(xiàn)黑盒模擬性質(zhì)的信息偽裝。

方法四：

一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟：

步驟一：發(fā)送編碼明文序列，并將所述明文序列轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼依次經(jīng)過第一級(jí)離散化映射成第一級(jí)混沌編碼，然后經(jīng)過n游程過濾器的驅(qū)動(dòng)變量模糊化映射成第一級(jí)序號(hào)編碼；

步驟三：將步驟二得到的序號(hào)編碼經(jīng)過第二級(jí)離散化映射成第二級(jí)混沌編碼，然后經(jīng)過n游程過濾器的驅(qū)動(dòng)變量模糊化映射成第二級(jí)序號(hào)編碼；第二級(jí)序號(hào)編碼采用雙結(jié)構(gòu)映射參數(shù)的第二子系統(tǒng)部件可生成0～9響應(yīng)變量；

步驟四：將步驟三得到的第二級(jí)序號(hào)編碼構(gòu)造真隨機(jī)數(shù)；

步驟五：將步驟四得到的真隨機(jī)數(shù)，用作密鑰K調(diào)制參數(shù)。

方法五：

一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟：

步驟一：發(fā)送編碼分組明文，并將所述分組明文轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼經(jīng)過混沌逆映射成混沌編碼；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼以4組為單元，經(jīng)過單密鑰參數(shù)K或輪密鑰參數(shù)K循環(huán)迭代地混沌逆映射成混沌編碼；

步驟四：將步驟三得到的混沌編碼構(gòu)造消息摘要；

步驟五：將步驟四得到的消息摘要與消息通過公開信道傳輸給接收方。

方法六：

一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟：

步驟一：發(fā)送編碼分組明文，并將所述分組明文轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼經(jīng)過離散化映射成混沌編碼；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼經(jīng)過開環(huán)控制或閉環(huán)控制的密鑰參數(shù)K模糊化映射成序號(hào)編碼；

步驟四：將步驟三得到的序號(hào)編碼構(gòu)造分組密文；

步驟五：將步驟四得到的分組密文通過公開信道傳輸給接收方；

步驟六：將步驟五中得到的分組密文逆轉(zhuǎn)換為序號(hào)編碼；

步驟七：將步驟六中的序號(hào)編碼混沌逆映射為混沌編碼。

其中所述密鑰參數(shù)K為逐字符密鑰流參數(shù)驅(qū)動(dòng)生成逐字塊單密鑰參數(shù)特征；其中所述閉環(huán)控制的密鑰參數(shù)K可通過無關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)移子密鑰K1，K2，K3，……并針對(duì)加密密鑰進(jìn)行至少3輪次的正向迭代加密，實(shí)現(xiàn)無損數(shù)據(jù)的密鑰轉(zhuǎn)移壓縮與密鑰轉(zhuǎn)移分解功能；其轉(zhuǎn)移子密鑰K1，K2，K3采用真隨機(jī)數(shù)構(gòu)造或采用原始密鑰K經(jīng)多輪次逆向迭代的Hash函數(shù)運(yùn)算得出；其所述密鑰轉(zhuǎn)移壓縮和密鑰轉(zhuǎn)移分解方法可獨(dú)立使用。其中所述閉環(huán)控制的分組密文，可采用嫁接式編碼組件等實(shí)現(xiàn)黑盒模擬性質(zhì)的信息偽裝功能。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的重碼編碼難題，具有使連續(xù)01輸入信號(hào)在0極、1極的同宿軌道之間，實(shí)現(xiàn)離散映射與折疊映射的混疊效應(yīng)，和二者異宿軌道之間實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的內(nèi)在混合特性。本發(fā)明在非線性電路技術(shù)方案的混沌映射過程中，具有使連續(xù)01輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)混疊效應(yīng)的內(nèi)在混合特性，生成混疊、混合交織狀態(tài)的十進(jìn)制輸出信號(hào)。

2、本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的10數(shù)密鑰長度的限制難題，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化混沌密碼的非線性空間部分中混沌編碼的多元化信息編碼，和線性空間部分中序號(hào)編碼的多樣化信息模擬的映射參數(shù)普適性。同時(shí)本發(fā)明的加解密速度與密鑰系統(tǒng)的密鑰長度、密鑰周期均無關(guān)，密鑰空間可趨向無窮大。

3、與現(xiàn)代密碼學(xué)的數(shù)論密碼體制相比：建立在固定運(yùn)算規(guī)則的數(shù)學(xué)密碼算法，實(shí)現(xiàn)一次一密加密完全依賴于密鑰系統(tǒng)的參數(shù)變量，是一種基于參數(shù)變量實(shí)現(xiàn)有關(guān)聯(lián)離散加密的密碼體制。本數(shù)字化混沌密碼的非線性空間部分中自相似離散化映射的離散半動(dòng)力，具有實(shí)現(xiàn)單密鑰加密的一次一密文輸出特征，是一種基于狀態(tài)變量及參數(shù)變量實(shí)現(xiàn)無關(guān)聯(lián)離散加密的密碼體制。同時(shí)本發(fā)明混沌邏輯計(jì)算具有解決數(shù)學(xué)算術(shù)計(jì)算的現(xiàn)有技術(shù)中，線性反饋移位寄存器LFSR的偽隨機(jī)數(shù)生成技術(shù)缺陷；現(xiàn)代Hash函數(shù)MD5、SHA-1的半同態(tài)碰撞壓縮規(guī)律技術(shù)缺陷。

4、數(shù)字化混沌密碼體制具有擴(kuò)頻碼映射性質(zhì)特征的信號(hào)遮掩功能，及并行混沌映射的并行數(shù)據(jù)處理功能，會(huì)比現(xiàn)代密碼體制具有更優(yōu)越的安全保密性能及信息處理效率，更加適用于光纖通信?？傊痉椒ǖ膬?nèi)秉隨機(jī)內(nèi)秉遮掩密碼性質(zhì)，完善了線性密碼需要采用加入隨機(jī)數(shù)實(shí)現(xiàn)外擾隨機(jī)外擾掩蓋的密碼缺陷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明總構(gòu)思模型的示意圖；

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖；

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的示意圖；

圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例的示意圖；

圖5為本發(fā)明第四實(shí)施例的示意圖；

圖6、7a、7b 為本發(fā)明的第五實(shí)施例的示意圖；

圖8為本發(fā)明中分組密文實(shí)現(xiàn)嫁接式編碼方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

參見圖1，其為本發(fā)明總構(gòu)思模型的示意圖。密碼方法的總流程步驟如下，明文數(shù)據(jù)通過離散化映射轉(zhuǎn)換成混沌編碼，混沌編碼經(jīng)過密鑰參數(shù)K模糊化映射轉(zhuǎn)換成序號(hào)編碼，再將序號(hào)編碼構(gòu)造成密文數(shù)據(jù)；所述密文數(shù)據(jù)還可以逆轉(zhuǎn)換成序號(hào)編碼，再通過相應(yīng)密鑰參數(shù)K混沌逆映射轉(zhuǎn)換成混沌編碼的明文數(shù)據(jù)。

實(shí)施例一：參見圖2，一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟和具體實(shí)施方式：

步驟一：發(fā)送編碼明文序列，并將所述明文序列轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼0、1；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼0、1經(jīng)過離散化映射成混沌編碼0000000001；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼0000000001經(jīng)過密鑰流參數(shù)K模糊化映射成序號(hào)編碼0123456789；

步驟四：將步驟三得到的序號(hào)編碼0123456789構(gòu)造密文序列；

步驟五：將步驟四得到的密文序列通過公開信道傳輸給接收方；

步驟六：將步驟五中得到的密文序列逆轉(zhuǎn)換為序號(hào)編碼0～9；

步驟七：將步驟六中的序號(hào)編碼0～9混沌逆映射為混沌編碼0、1。

具體實(shí)施方式：如圖2所示，本實(shí)施例的方法在于解決密鑰流參數(shù)K的連續(xù)非周期動(dòng)力問題，適用于實(shí)時(shí)加密場(chǎng)合的同步通信方案，具有與現(xiàn)代序列密碼基本相同的保密通信功能和應(yīng)用領(lǐng)域。其中，a、參數(shù)調(diào)制方式：密鑰流參數(shù)K采用n游程過濾器的混沌參數(shù)調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)如，本實(shí)施例為10數(shù)密鑰長度采用10游程過濾器調(diào)制。該10游程過濾器在一次一密、連續(xù)非周期的密鑰流參數(shù)K中，起著將0、1連續(xù)游程被限定在10數(shù)以內(nèi)，具體來說是將0、1連續(xù)游程的第10數(shù)比特0、1與1異或如，0⊕1=1，1⊕1=0實(shí)現(xiàn)改變其驅(qū)動(dòng)信號(hào)性質(zhì)，以確保模型0極、1極至少存有一條非線性分岔軌道的映射通道作用；b、信息處理方式：采用每切換密鑰流參數(shù)K中1bit密鑰字符k，處理1bit（1數(shù)）消息字符的加密或者解密的逐字符串行數(shù)據(jù)處理；c、應(yīng)用設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)思路與現(xiàn)代序列密碼一致，根據(jù)密鑰流參數(shù)K的生成依賴于獨(dú)立的密鑰流發(fā)生器或者取決于消息流參與，適用于構(gòu)造同步混沌序列密碼和自同步混沌序列密碼。其后者實(shí)施方式采用雙結(jié)構(gòu)映射參數(shù)的序號(hào)編碼。

實(shí)施例二：參見圖3，一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟和具體實(shí)施方式：

步驟一：發(fā)送編碼分組明文，并將所述分組明文轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼0、1；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼0、1經(jīng)過離散化映射成混沌編碼0001111111；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼0001111111經(jīng)過輪密鑰參數(shù)K模糊化映射成序號(hào)編碼0123456789；

步驟四：將步驟三得到的序號(hào)編碼0123456789構(gòu)造分組密文；

步驟五：將步驟四得到的分組密文通過公開信道傳輸給接收方；

步驟六：將步驟五中得到的分組密文逆轉(zhuǎn)換為序號(hào)編碼0～9；

步驟七：將步驟六中的序號(hào)編碼0～9混沌逆映射為混沌編碼0、1。

具體實(shí)施方式：如圖3所示，本實(shí)施例的方法在于解決輪密鑰參數(shù)K的短周期效應(yīng)難題及其單密鑰參數(shù)k的有限精度問題，適用于靜態(tài)加密場(chǎng)合的異步通信方案，具有與現(xiàn)代分組密碼基本相同的保密通信功能和應(yīng)用領(lǐng)域。其中，a、參數(shù)調(diào)制方式：采用滿足周期3多層密鑰的單密鑰參數(shù)k調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)如，本實(shí)施例為10數(shù)密鑰長度采用3個(gè)0與7個(gè)1或者7個(gè)0與3個(gè)1、4個(gè)0與6個(gè)1或者6個(gè)0與4個(gè)1、5個(gè)0與5個(gè)1的混沌參數(shù)調(diào)制，使模型0極、1極均滿足至少3條非線性分岔軌道的映射通道。由于輪密鑰參數(shù)K是由有限多個(gè)單密鑰參數(shù)k組構(gòu)而成，因而是一種混合周期3多層密鑰的動(dòng)態(tài)參數(shù)。動(dòng)態(tài)參數(shù)指周期3多層密鑰如，3個(gè)0與7個(gè)1的隨機(jī)排列組合數(shù)；b、信息處理方式：將輪密鑰參數(shù)K頭尾相連構(gòu)成周期循環(huán)驅(qū)動(dòng)的O型極限環(huán)，并采用每切換1組10bit單密鑰參數(shù)k，處理一組10bit （10數(shù)）分組消息的加密或者解密的逐字塊并行數(shù)據(jù)處理如，本實(shí)施例k0～k9中矩陣輸入c0～c9→矩陣輸出c'0～c'9的并行混沌映射過程；c、安全性設(shè)計(jì)：針對(duì)單密鑰參數(shù)k的有限精度問題，采用第一重預(yù)加密實(shí)現(xiàn)隱藏明文密文對(duì)中的密鑰參數(shù)措施。具體來說是將輸入0、1分組明文采用同一單密鑰參數(shù)k0～k9的不同密鑰數(shù)據(jù)如，采用模型中約定密鑰{k9k8k7k1k0k0k1k7k8k9}實(shí)現(xiàn)矩陣輸入m0～m9→矩陣輸出c0～c9的第一重并行異或運(yùn)算，來防止密鑰參數(shù)辨識(shí)的選擇明文攻擊；針對(duì)輪密鑰參數(shù)K的短周期效應(yīng)難題，采用不定長消息分組實(shí)現(xiàn)隱藏輪密鑰參數(shù)K在密文數(shù)據(jù)C中的密鑰周期措施。具體來說是采用隨機(jī)加入幾組不定長度的0、1分組明文如，6 bit……8 bit……7bit的不規(guī)則循環(huán)分組來防止規(guī)則消息分組的窮舉攻擊，并在相應(yīng)的單密鑰參數(shù)k中標(biāo)明消息分組的分組長度如，k01=0001111111（6）中，6表示單密鑰參數(shù)k01的消息分組長度為6 bit。

實(shí)施例三：參見圖4，一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟和具體實(shí)施方式：

步驟一：發(fā)送編碼明文序列，并將所述明文序列轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼0、1；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼0、1依次經(jīng)過第一級(jí)離散化映射成第一級(jí)混沌編碼0000000001，然后經(jīng)過n（10）游程過濾器的驅(qū)動(dòng)變量模糊化映射成第一級(jí)序號(hào)編碼0101010101；

步驟三：將步驟二得到的序號(hào)編碼0101010101經(jīng)過第二級(jí)離散化映射成第二級(jí)混沌編碼0000000001，然后經(jīng)過n（10）游程過濾器的驅(qū)動(dòng)變量模糊化映射成第二級(jí)序號(hào)編碼0101010101；第二級(jí)序號(hào)編碼采用雙結(jié)構(gòu)映射參數(shù)的第二子系統(tǒng)部件可生成0123456789響應(yīng)變量；

步驟四：將步驟三得到的第二級(jí)序號(hào)編碼0101010101或者0123456789構(gòu)造真隨機(jī)數(shù)；

步驟五：將步驟四得到的真隨機(jī)數(shù)，用作密鑰K調(diào)制參數(shù)。

具體實(shí)施方式：如圖4所示，本實(shí)施例的方法在于解決周期混沌退化難題，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的自保持混沌動(dòng)力，具有與線性反饋移位寄存器LFSR基本相同的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)解決了其偽隨機(jī)數(shù)生成的技術(shù)缺陷。其中，a、設(shè)計(jì)原理：采用實(shí)施例一的參數(shù)調(diào)制方式、信息處理方式；采用狀態(tài)變量的反饋控制實(shí)現(xiàn)自保持混沌動(dòng)力，指將響應(yīng)系統(tǒng)生成的響應(yīng)變量引入驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)充當(dāng)驅(qū)動(dòng)變量，及引入輸入系統(tǒng)充當(dāng)輸入變量實(shí)現(xiàn)狀態(tài)變量對(duì)參數(shù)變量的協(xié)同效應(yīng)原理；b、設(shè)計(jì)思路：采用狀態(tài)變量的雙系統(tǒng)控制，指利用雙系統(tǒng)控制數(shù)字化混沌系統(tǒng)中非線性空間部分的離散半動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的自保持混沌動(dòng)力。具體來說是將模型中的第一級(jí)子系統(tǒng)、第二級(jí)子系統(tǒng)分別采用獨(dú)立的脈沖擾動(dòng)方案，并將狀態(tài)反饋中兩級(jí)子系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)變量進(jìn)行異或運(yùn)算合成新動(dòng)力，充當(dāng)?shù)谝患?jí)子系統(tǒng)的輸入變量?！O(shè)計(jì)目的：其一雙系統(tǒng)控制具有實(shí)現(xiàn)任意一級(jí)子系統(tǒng)是保持連續(xù)非周期運(yùn)動(dòng)的離散化狀態(tài)，最終生成的響應(yīng)變量為一次一密的真隨機(jī)序列；其二異或運(yùn)算變量具有解決兩級(jí)子系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)入退化狀態(tài)的連續(xù)性混沌動(dòng)力問題。c、擴(kuò)展設(shè)計(jì)及應(yīng)用：本模型生成的響應(yīng)變量為0、1隨機(jī)數(shù)，將其第二級(jí)子系統(tǒng)采用雙結(jié)構(gòu)映射參數(shù)的第二級(jí)子系統(tǒng)部件，生成的響應(yīng)變量則為0～9隨機(jī)數(shù)。具體來說是使用該部件的雙結(jié)構(gòu)映射參數(shù)，其一二進(jìn)制映射參數(shù)010101……負(fù)責(zé)第二級(jí)子系統(tǒng)中狀態(tài)變量的反饋控制實(shí)現(xiàn)自保持混沌動(dòng)力；其二十進(jìn)制映射參數(shù)012345……或012012……負(fù)責(zé)生成真隨機(jī)響應(yīng)變量。該部件中當(dāng)映射參數(shù)大于或者小于10數(shù)時(shí)，需要相應(yīng)調(diào)整第二級(jí)子系統(tǒng)的密鑰長度及其n游程過濾器。本產(chǎn)品或電路適用于序列密碼、混沌攪拌機(jī)的參數(shù)動(dòng)力系統(tǒng)。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，該部件的十進(jìn)制映射參數(shù)相應(yīng)替換為其他符號(hào)元素或者攪拌元素如，物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的攪拌實(shí)體，通過數(shù)字化混沌動(dòng)力及相應(yīng)設(shè)備將攪拌元素進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬途?xì)混合，具有實(shí)現(xiàn)構(gòu)造特殊實(shí)用意義的混疊混合結(jié)構(gòu)的混沌實(shí)物如，冶煉鋁合金。

實(shí)施例四：參見圖5，一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟和具體實(shí)施方式：

步驟一：發(fā)送編碼分組明文，并將所述分組明文轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼0000～1111；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼0000～1111經(jīng)過混沌逆映射成混沌編碼0、1；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼0、1以4組為單元，經(jīng)過單密鑰參數(shù)K或輪密鑰參數(shù)K循環(huán)迭代地混沌逆映射成混沌編碼0、1；

步驟四：將步驟三得到的混沌編碼0、1構(gòu)造消息摘要；

步驟五：將步驟四得到的消息摘要與消息通過公開信道傳輸給接收方。

具體實(shí)施方式：如圖5所示，本實(shí)施例的方法實(shí)現(xiàn)消息數(shù)據(jù)M的摘要提取原理，是利用圖1圖中混沌逆映射的4：1拓?fù)鋲嚎s性質(zhì)，進(jìn)行多輪次逆向迭代實(shí)現(xiàn)單向不可逆及4倍倍數(shù)級(jí)遞減規(guī)律的并行數(shù)據(jù)壓縮處理，具有與現(xiàn)代Hash函數(shù)基本相同的有損數(shù)據(jù)壓縮功能和應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)解決了其MD5、SHA-1中半同態(tài)碰撞壓縮規(guī)律問題的技術(shù)缺陷。其中，a、參數(shù)調(diào)制方式：采用實(shí)施例二的單密鑰參數(shù)k調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)及輪密鑰參數(shù)K調(diào)制方法，區(qū)別在于本模型為16數(shù)密鑰長度，即采用3個(gè)0與13個(gè)1或者13個(gè)0與3個(gè)1、……8個(gè)0與8個(gè)1的混沌參數(shù)調(diào)制；b、信息處理方式：采用以64bit分組消息為單位的逐字塊并行數(shù)據(jù)壓縮處理如，本實(shí)施例k00～k15中矩陣輸入M00～M15→矩陣輸出m00～m15的并行混沌逆映射過程，分為2個(gè)流程步驟。步驟1輸入消息M以64bit分組消息為單位導(dǎo)入消息M數(shù)據(jù)框，數(shù)據(jù)末不足64bit時(shí)填充器自動(dòng)加0補(bǔ)齊，并將一次性連續(xù)壓縮處理后輸出的多組摘要m存儲(chǔ)于暫時(shí)存儲(chǔ)器中；步驟2將暫時(shí)存儲(chǔ)器中的摘要m，以4組×摘要m即64bit分組消息為單位導(dǎo)入消息M數(shù)據(jù)框，進(jìn)行連續(xù)循環(huán)地壓縮處理并將單值輸出的摘要m回存于暫時(shí)存儲(chǔ)器中，直到存儲(chǔ)器中摘要m的數(shù)據(jù)量被壓縮到符合消息摘要的提取標(biāo)準(zhǔn)為止如，消息摘要256bit標(biāo)準(zhǔn)的固定取值限定范圍為16～19組摘要m。最后提取消息摘要m；c、應(yīng)用設(shè)計(jì)：本混沌Hash函數(shù)的設(shè)計(jì)思路與現(xiàn)代Hash函數(shù)基本一致，依據(jù)采用單密鑰參數(shù)k的固定值、輪密鑰參數(shù)K的動(dòng)態(tài)值作為密鑰數(shù)據(jù)，劃分為無密鑰和有密鑰的混沌Hash函數(shù)。其中有密鑰混沌Hash函數(shù)的信息處理方式，是將輪密鑰參數(shù)K頭尾相連構(gòu)成周期循環(huán)驅(qū)動(dòng)的O型極限環(huán)，并采用每切換1組16bit單密鑰參數(shù)k，處理1組64bit分組消息的并行數(shù)據(jù)壓縮處理。

實(shí)施例五：參見圖6-7，一種基于混沌數(shù)譜的數(shù)字化混沌密碼方法，所述密碼方法包括下述步驟和具體實(shí)施方式：

步驟一：發(fā)送編碼分組明文，并將所述分組明文轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組代碼00、01、10、11，其中本高維系統(tǒng)為100數(shù)密鑰長度即分組明文為200bit；

步驟二：將步驟一得到的二進(jìn)制數(shù)組代碼00、01、10、11經(jīng)過離散化映射成混沌編碼00、01、10、11；

步驟三：將步驟二得到的混沌編碼00、01、10、11經(jīng)過開環(huán)控制或閉環(huán)控制的密鑰參數(shù)K模糊化映射成序號(hào)編碼00～99；

步驟四：將步驟三得到的序號(hào)編碼00～99構(gòu)造分組密文；

步驟五：將步驟四得到的分組密文通過公開信道傳輸給接收方；

步驟六：將步驟五中得到的分組密文逆轉(zhuǎn)換為序號(hào)編碼00～99；

步驟七：將步驟六中的序號(hào)編碼00～99混沌逆映射為混沌編碼00、01、10、11。

具體實(shí)施方式：如圖6-7所示，本實(shí)施例方法中密鑰參數(shù)K分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制的模型設(shè)計(jì)。其一開環(huán)控制的模型設(shè)計(jì)等同于實(shí)施例一混沌序列密碼設(shè)計(jì)，適用于實(shí)時(shí)加密場(chǎng)合的同步通信方案，主要解決了多項(xiàng)式序列實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)加密的實(shí)時(shí)通信難題如，數(shù)字圖像、有效視頻幀的多媒體數(shù)據(jù)加密；其二閉環(huán)控制的模型設(shè)計(jì)等同于實(shí)施例二混沌分組密碼設(shè)計(jì)，適用于靜態(tài)加密場(chǎng)合的異步通信方案，主要解決了多項(xiàng)式序列實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)靜態(tài)加密的異步通信難題如，大數(shù)據(jù)文本加密。其中二者，a、參數(shù)調(diào)制方式：本實(shí)施例采用逐字符密鑰流參數(shù)驅(qū)動(dòng)具有生成逐字塊單密鑰參數(shù)k00～k99特征，其密鑰流參數(shù)K采用10游程過濾器的混沌參數(shù)調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)；b、信息處理方式：采用每切換密鑰流參數(shù)K中的1bit密鑰字符k，處理一組200bit（200數(shù)）分組消息的加密或解密的逐字塊并行數(shù)據(jù)處理如，圖6實(shí)施例k00～k99中矩陣輸入m00～m99→矩陣輸出c00～c99的并行混沌映射過程，圖7同理。其中所述圖7a圖閉環(huán)控制的密鑰流參數(shù)K在0、1分組明文的加密過程中，連體驅(qū)動(dòng)的單密鑰參數(shù)k00～k99用于第一重并行異或運(yùn)算，截?cái)囹?qū)動(dòng)的單密鑰參數(shù)k00～k99用于第二重并行混沌映射，其0～9分組密文的解密也同理僅次序相反；其中所述圖7a圖閉環(huán)控制的密鑰流參數(shù)K可通過圖7b圖無關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)移子密鑰K1，K2，K3，……并針對(duì)加密密鑰進(jìn)行至少3輪次的正向迭代加密，實(shí)現(xiàn)無損數(shù)據(jù)的密鑰轉(zhuǎn)移壓縮與密鑰轉(zhuǎn)移分解功能；其轉(zhuǎn)移子密鑰K1，K2，K3采用真隨機(jī)數(shù)構(gòu)造或采用原始密鑰K經(jīng)多輪次逆向迭代的Hash函數(shù)運(yùn)算得出；其所述密鑰轉(zhuǎn)移壓縮和密鑰轉(zhuǎn)移分解方法可獨(dú)立使用。

優(yōu)選的，實(shí)施例二或五任一步驟四中得到的0～9分組密文，還可采用嫁接式編碼組件實(shí)現(xiàn)黑盒模擬性質(zhì)的信息偽裝功能。具體實(shí)施方式：如圖8所示，本實(shí)施例的方法在于利用嫁接式編碼組件作為信息載體，并利用其符號(hào)嫁接功能實(shí)現(xiàn)圖3、圖7a圖構(gòu)造密文數(shù)據(jù)的藝術(shù)品信息模擬與偽裝，及構(gòu)造非線性認(rèn)證碼的黑盒模擬認(rèn)證方法。本實(shí)施例與數(shù)形文載專利屬于同一總的發(fā)明構(gòu)思，其嫁接式編碼組件是依據(jù)摩爾斯電碼的間歇性音頻及音段規(guī)律，具體指無音表示無即○與０、有音表示有即●與１，并通過其長短音中點(diǎn)劃線的2點(diǎn)定一線幾何定理設(shè)計(jì)而成如，2～9嫁接式編碼組件中點(diǎn)表示1線表示2。其中，a、符號(hào)嫁接方法：編碼密文規(guī)則指0、1嫁接式編碼組件為獨(dú)立碼，2～9嫁接式編碼組件為嫁接碼即字符之間采用同一橫/豎/斜線隨機(jī)嫁接；編碼密鑰規(guī)則指編碼分段的序列標(biāo)識(shí)和編碼方向的箭號(hào)標(biāo)識(shí)規(guī)則，具體遵循序號(hào)打至箭頭之前及箭號(hào)之間連接處留空的標(biāo)識(shí)過程；b、應(yīng)用設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)思路屬于信息隱藏與秘密共享領(lǐng)域，可采用平面或者立體編碼將認(rèn)證信息、機(jī)密信息隱藏于藝術(shù)品裝飾之中。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容和附圖所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。