方锦清

中国原子能科学研究院2010、 7 、 26

混沌通信研究的若干进展

报告提纲

一 . 历史回顾及研究概况

三 . 展望：研究方向与发展前景

二 . 若干主要课题和关键技术(10)

保密通信简介

通信是国家的生命线，网络时代更需要保密通信

标志之三标志之三国内外多次出版混沌通信专刊和专著各种混沌应用专利遍及众多领域。我国有些项目获得国家省部级奖励

标志之一标志之一国际上积极推进了一系列混沌保密通信的重大研究计划，并取得了长足进展和丰硕的成果。

标志之二标志之二1998 年研究几何与混沌的麦克 ·马伦获菲尔兹奖。各国混沌成果奖 .

历史回顾

20 年来稳健发展的重要标志

1998 年研究几何与混沌的柯蒂斯 ·麦克 ·马伦 (Curtis T McMullen) 获菲尔兹数学奖，雄辩地说明了混沌科学理论的重要地位。混沌和分形理论密不可分，混沌、分形理论、计算机理论和现代通信理论的结合在混沌保密通信中发挥了重大作用，应用前景巨大。

柯蒂斯 ·麦克 ·马伦，美国人，哈佛大学数学系教授。在 1998 年德国柏林获得菲尔兹数学奖。

http://www.math.harvard.edu/~ctm/

混沌应用稳健发展的第二个标志

网络中心战：网络中心战：美军网络战司令部美军网络战司令部

混沌保密通信和混沌保密通信和密码学正在迈进密码学正在迈进

实用化实用化

我国面临网络我国面临网络信息战的空前挑战信息战的空前挑战

研究概况

1 数字化混沌通信

2 时空超混沌通信

3 频分复用混沌光通信

4 混沌通信中的噪声影响

5 混沌分形与高性能混沌流密码

6 宽带无线混沌通信系统

7 OFDM 调制的宽带无线通信

8 超宽带高速全光混沌通信

9 混沌键控的超宽带通信

10 专利发展

若干重要课题

今后特别关注网络信息安全与混沌加密相结合的研究，必将迎来更广阔而美好的混沌应用发展前景。

网络信息安全

展望20 年来混沌不仅在保密通信正在接近实用化，而且在众多领域有着广泛的应用。需要继续加强向实用化进军！与百余年传统现代通信比较它还很年幼 , 发展前景美好 !

实

用

化

值得强调指出实际上 , 现代数字通信系统的各个主

要环节上都可以利用混沌的特性，涉及数字加 - 解密、信道编 - 解码、信号调制 - 解调、多址接入等，包括：混沌遮掩、混沌开关、同步与非同步、相干与不相干方法。

首先 2000 年始于美国研究， 2007 年以来美、欧、日等开展了大规模研究，特别是对未来互联网的安全问题的研究。日本在人工智能方面具有优势。韩国在宽带网接入和未来宽带网的架构上走在世界前沿，以色列和美国把研究重点在于理论到实际技术的转化上。

未来互联网的安全技术研究目前仍维持在密码技术适应网络进展的层面，随之开展的研究有 :专门的未来智能互联网密码、光量子密码、纳米节点密码也将成为研究的重点。从 2009-2010 年全球信息技术报告看，瑞典继丹麦后成为全球网络经济的领头羊。现在全球鼓励可持续的数字高速公路，并且对未开放的空间进行超高速宽带连接。进而将包括云计算和虚拟网络经济。

关注未来互联网的发展关注未来互联网的发展

未来互联网涵盖的范围包括光节点、前向路由、存储、处理簇、传感领域、无线环境在网络管理架构下的实施。

在未来结构体系下的安全技术研究，令人注意的是，美国的 AES 、 SHA3项目，欧洲的 ECRYPT I 、 ECRYPT II 项目，日本、韩国也有开放式的安全技术研究，特别是日本对欧洲安全技术的追踪为全世界提供了前沿信息和参考。

我国作为量子传输初步实现的光纤宽带网技术本身，已经超过了俄罗斯。随未来互联网的进展，密码肯定将有本质的变化，不仅是光量子密码，而且包括纳米密码等一系列课题都极具挑战性，任重而道远。

实际的密码技术应用，美国强调的是可编程技术，而欧洲和以色列强调的是智能、自动化和半自动化的应用。如果我国统筹计划好并加大经费投入，我国不仅挤入宽带网较先进行列，而且密码和密码应用技术研究也将挤入国际竞争行列 .

我们相信，我国必将在下一次互联网领域有所作为，对未来互联网作出自己有特色的贡献。

致 谢 赵耿、丁群和罗哓曙等教授多年在混沌及其应用

方面进行了合作研究 . 陈关荣教授等经常提供宝贵的文献资料 李永和刘强等研究生协助专利调研， 广大网友在“复杂网络论坛”上经常交换最新信

息，在此一并谨表谢意。

本课题得到国家自然科学基金项目的资助（批准号： 60871087）。

欢迎批评指导！