完善保密密码体制的条件与设计

讨论了密码体制的完善保密性，在深入分析明文、密文及密钥的概率之间的关系的基础上，给出了一般密码体制具有完善保密性的充要条件和一个性质；利用组合论的知识讨论了完善保密密码体制的设计，得到了完善保密密码体制的一个递归设计法，并给出了一类特殊完善保密密码体制的计数方面的一个结果；最后就一类特殊完善保密密码体制的存在性提出了一个问题，并做了初步分析。     

光纤保密通信中的全光同步方案设计与实现

光纤保密通信是解决电域加解密“速率瓶颈”和光网络潜在安全威胁的一种有效途径，而实现光纤保密通信的前提是完成密码同步。为保证光纤保密通信系统成功解密，本课题组设计了一种新的全光同步方案，推导出了光纤信道传播时延差的计算公式，详细阐述了全光同步实现过程。采用OptiSystem软件分别在10 Gbit/s和40 Gbit/s加解密速率下进行了全光同步仿真实验，测试分析了密码同步状态对解密输出性能的影响，解密输出数据均与原始明文数据完全相同，而且都保持了较好的输出性能。研究结果表明，所提全光同步方案切实可行，既适用于10 Gbit/s信道速率，也适用于40 Gbit/s信道速率，既适用于常规光纤链路，也适用于经过色散补偿的光纤链路，可以有效解决光纤保密通信中的全光密码同步问题，对光纤保密通信系统的研制开发具有一定的参考价值。     

抗差分攻击的可证明的安全保密性

本文的目的是指出ＤＥＳ类迭代密码已经证明了可以抵抗差分攻击的存在。具有独立的圈密钥的ＤＥＳ类密码的安全保密的主要结论在定理１中给出。定理１给出了参考文献［４］中定义的Ｓ圈差分概率的上限，且这种上限仅仅依赖于迭代密码的圈函数。此外，本文指出了存在这样的数，使得差分的概率少于或等于２＾３ｎ，这里，ｎ是明文分组长度。同时，本文也给出了一个迭代分组密码的范例。该范例与ＤＥＳ相容，且已经证明对差分攻击是安全     

一种密码同步体制的几个问题的讨论

一、前言我们大家都深切地体会到,密码同步在保密通信中,起着十分重要的作用。密码同步体制选择的是否适当,设计出的同步性能优劣,不仅直接影响到保密通信的质量,甚至关系到通信是否畅通的问题。所以密码同步体制的选择和具体方案的设计,都应该十分慎重和周密。     

密码的伪随机同步——随机同步的改进

本文提出的密码同步是伪随机的。和随机同步比较,它不仅基本上克服了随机同步对传输信道误码较为敏感的弊病,而且还将进一步提高随机同步的密码体制的保密度。本文首先讨论了随机同步,指出了这种同步存在的问题。接着提出了伪随机同步,阐述了它的工作原理、性能和提高这种同步的密码体制的保密度的一种方法。最后探讨了假同步和虚同步问题及相应的对付措施。     

一种适于同线使用的新颖电话机

为了解决普通电话机同线使用时存在的互相干扰和不能保密等问题，提出了一种新颖电话机的设计方案。该电话机除了可作为普通同使用外，当其同线使用时不需增添任何附加装置便可实现各机的互斥独立使用。     

提高混沌同步保密通信安全性的设计方案研究

在分析几种典型的混沌同步保密通信方案及针对混沌同步保密通信的分析破译方法的基础上,研究了一个新的基于Lorenz方程的主动一被动同步保密通信方案,其特点是具有动态密钥,从而对上述攻击方法具有抗破译能力。计算机仿真实验和安全性测试分析结果均表明,该方案的同步效果好、安全性高,达到用基于相空间重构、基于混沌同步的分析方法难以破译的效果。     

截断差分概率的上界估计与应用

截断差分分析是差分分析的一个变形。为说明一个密码算法能够抵抗截断差分分析,需要给出截断差分概率的上界。Masayuki Kanda等人就密码算法中S盒为GF(256)上的乘法逆变换和仿射双射变换复合而成时,提出了截断差分概率的上界一个猜想。该文就一般双射S盒给出了该概率上界问题的一个估计,Masayuki Kanda的猜想是该估计所考虑问题的一个特例,在一些情况下,该估计给出的上界与Masayuki Kanda的猜想接近。利用该结论可以衡量密码算法截断差分传递链概率的上界。该结论为分组密码抗截断差分分析的可证明安全性提供了理论依据。     

数字语音混沌保密通信系统的研究

通过对离散时间动力学系统逻辑映射进行变换。产生混沌编码序列，并以该数字混沌序列作为密码构造数字语音保密通信系统，该系统具有较强的自同步能力和较高的保密性。     

无线实时图像保密通信密码同步技术研究

随着无线通信和信息安全技术的飞速发展,人们对无线实时图像传输的保密要求越来越迫切。无线通信由于受其信道和带宽的限制、密码同步码的插入,将会增加无线信道的信息载荷,降低无线信道的通信效率,造成密码通信失败或通信质量严重降低。针对实时图像传输保密通信系统强实时性和通信质量要求高的特点,研究无线通信系统中密码同步方法,采用独特的密码同步码的插入技术,提高图像传输保密通信的安全性和可用性。     

干线信息保护设备同步概率自动测试技术

干线信息保护设备用于保护干线链路信息的安全性,其基本的信息保护手段是加密技术。同步概率是干线信息保护设备的一个重要技术指标,也是设备验收和测评的必测项目。但是该指标的测试一直是一个棘手的问题,传统上基本都是采用基于设计理论分析或专用的测试方法,但是这两种方法都具有较大的缺陷。文中提出的干线信息保护设备同步概率自动测试技术则很好地解决了该问题。     

A New Frequency Domain Speech Scrambling System Which Does Not Require Frame Synchronization

Communication security is becoming more and more important today. There is thus an increasing interest in analog scramblers due to the desire for secure speech communications over existing telephone channels with standard telephone bandwidth at acceptable speech quality and reasonable cost. The concept of scrambling the sample values of the speech waveforms becomes attractive due to its higher degree of security compared to the traditional scramblers. But all these sample value scramblers require frame synchronization, i.e., the signal segments used in scrambling and descrambling processes have to be exactly the same for signal recovery. This complicates the implementation and makes the transmission very sensitive to channel conditions. In this paper, a new frequency domain scrambling algorithm is presented, which is an extension of the DFT scrambler previously proposed. The use of short-time Fourier analyis and the filter bank concept leads to the special feature that frame synchronization is completely unnecessary. This simplifies the implementation and improves the reliability and feasibility. The theoretical developments, simulation results, hardware implementation, and test results are all discussed in detail.     

A New Time Domain Speech Scrambling System Which Does Not Require Frame Synchronization

Communications security is becoming more and more Important today. There is thus an increasing interest in analog scramblers due to the desire for secure speech communications over existing telephone channels with standard telephone bandwidth at acceptable speech quality and reasonable cost. The concept of scrambling the sample values of the speech waveforms is attractive due to its higher degree of security compared to traditional scramblers. But all these sample value scramblers require frame synchronization, i.e., the signal segments used in scrambling and descrambling processes have to be exactly the same for signal recovery. This not only complicates the implementation but makes the transmission very sensitive to channel conditions. A new frequency domain scrambling system was proposed recently, which eliminates the requirement for frame synchronization. However, FFT algorithms are used in this system to transform speech samples back and forth between time and frequency domains. This not only requires higher complexity and cost, but introduces significant roundoff errors and enhances the channel noise and distortion. In this paper, a new time domain scrambling system was proposed which eliminates all the FFT's in the previous system but still does not require frame synchronization. This simplifies the implementation and improves the quality and reliability. The theoretical derivation, synchronization analysis, software simulation, hardware implementation, and residual intelligibility tests of this new system are discussed in great detail in this paper.     

可视电话和低速率会议电视系统中帧同步的实现

本文根据ＣＣＩＴＴ建议Ｈ．２２１所规定的帧结构，论述了在可视电话，会议电视等视听电信业务中实现帧同步的方法，并给出了一个基于单片机系统的切实可行的实现方案。该方案具有简单，经济，灵活，可靠的特点。     

A hybrid chaotic map for communication security applications

Recently, the synchronization between two matching chaotic systems to provide confident communication has gained a lot of interest. Continuously, there is a necessity to produce a novel dynamical system to be used in synchronization to implement a strong security system. In this paper, a hybrid chaotic system is suggested and verified for the potential use of secure communication through chaos synchronization. The Lyapunov exponent (LE) and zero‐one (0‐1) tests have been used to verify the performance of the suggested hybrid chaotic system, while National Institute of Standard and Technology (NIST) tests have been applied to verify the randomness properties. And the synchronization has been achieved between master and slave systems by using nonlinear control laws. The simulation outcomes demonstration that the hybrid system has chaotic performance and outstanding randomness characteristic. The statistical results gained for LE test was 0.8822, and for frequency test (FT) was 0.2028, while for the run test (RT) was 0.1924. Accordingly, the suggested hybrid system can be used to evolve functional synchronization algorithms and encryption for image, video, and voice secure communication applications.     

一种基于混沌渐近同步的数字保密通信方法

根据驱动－响应混沌同步原理，提出了一种基于混沌渐近同步的数字保密通信方法。通过设计对发射信号进行多级单值非线性变换，使得通过预测法的攻击完全失效，因而这种通信方法具有较高的抗破译能力。理论分析和数值模拟结果证实了本方法的正确性与有效性。     

基于树形奇偶机的密钥交换优化方案

树形奇偶机(TPM)之间的相互同步学习能够用于实现密钥交换方案,方案的安全性取决于树形奇偶机的结构参数。为了得到使得密钥交换方案安全性高且计算量小的参数,该文提出基于树形奇偶机的密钥交换优化方案。首先,定义向量化的学习规则,提高树形奇偶机同步学习的时间效率。其次,改进针对树形奇偶机同步学习的合作攻击算法,使其能够自适应参数的变化。最后,通过仿真实验对方案进行了效率和安全性测试。实验结果表明,树形奇偶机的向量化能使同步时间减少约90%,但不会减少同步所需的步数,即不影响方案的安全性。在可用于生成512 bit固定长度密钥的结构参数中,(14, 14, 2)被合作攻击攻破的概率为0%,所需同步时间较少。因此,所提密钥交换优化方案是安全高效的。     

蔡氏电路混沌同步保密通讯

两个相同的蔡氏电路(Chua’s Circuit)互相耦合可以实现混沌(Chaos)同步是混沌研究的一个重要成果．也是探索蔡氏电路开发应用的基础。应用蔡氏电路的同步特性实现保密通讯是当前蔡氏电路开发应用研究的一个主要方向。本文在介绍蔡氏电路混沌同步特性的基础上，讨论主—从式蔡氏电路同步保密通讯系统及实现双向通讯和无线传输的可行性．并对这种保密通讯系统的安全性与鲁棒性(Robustness)作了简要的分析.     

混沌同步新方法研究

从数字通信技术角度提出了混沌同步定义，指出混沌数字保密通信的应用研究重点是混沌严格同步技术。从网络通信协议的思路出发，在混沌脉冲同步的启发下，提出了一种新的混沌同步方法——混沌协议同步技术．并加以改进，从而解决了混沌数字保密通信的关键技术难题。最后构建了一个基于协议同步的网络混沌语音保密通信系统．验证了此方法的可行性。     

基于特殊导频码的OFDM系统高效同步算法

设计了一类适用于OFDM系统具有良好理想相关性的前导码结构。基于此前导码,提出了一种适用于OFDM系统的基于匹配滤波结构的高效帧定时同步捕获方法,该算法具有非常高的效率并且能够准确估计出定时同步位置。计算机仿真结果表明该捕获方法在低信噪比下具有较高捕获同步概率,而且同步精度很高。