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超高速数字混沌通讯(简介) 东南大学 黄洪斌 [email protected] 方程 技术 原始创新

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超高速数字混沌通讯(简介)

东南大学 黄洪斌 [email protected]

方程 技术 原始创新

超高速数字混沌密码特征

1、一次性随机流密码;

3、有鲁棒性;

5、易于技术实现和应用(与经典通信系统兼容,可多点同时通信)。

目前最好的加密方案

4、不可破解(密码敏感依赖于复杂网络混沌方程,密码选取和排列,密文 ,

因此窃密信息不可能重建产生密码的数字混沌网络.);

2、超高速率码 可实时加密高速数据和大数据;

加密机制

从数字混沌网路中随机选取数码并任意排列作密码K

S

密文 C 加密 解密

S

混沌网络(复杂微分方程)

驱动 F(C)

混沌网络(复杂微分方程)

0101

1001

0010

1011

0110

XOR XOR

密码 k(t) 密码 k(t)

0101

1001

0010

1011

0110

10011001101011…… 10011001101011……

10100110011101001……

明文 明文

驱动 F(C)

系统对称,可双向、多向通讯

两数字网络混沌同步

用混沌同步解密

混沌网络某一节点的混沌动力学

(Lorenz节点)

不同类型的节点对应不同的混沌动力学

网络节点方程及其混沌动力学 (Lorenz 方程)

.3/8,28,10

,

,

,

bR

where

xybzz

xzyRxy

yxx

1、不同类型的节点对应不同的节点方程;

2、混沌网络由许多不同类型的节点耦合而成。

混沌网络动力学方程

节点间耦合项

1、不同类型的节点和网络结构对应不同的网络方程 不同的密码;

2、密码依赖于方程参数,节点耦合方式,数码选取及排列,密文等;

3、复杂网络“不可”重建且可产生 “无数”组不同混沌流密码。

Clock

例:若一个时钟周期完成一步计算,

可产生超高速率密码

破 解

知道网络动力学结构和码的选择与排列

• 拓扑结构

• 节点动力学

• 节点间的耦合

• 网络参数分布

• 网络混沌数码的选取和排列

实际上不可能重建数字混沌网络

超高速数字混沌密码不可破解

多动力学结构 (依赖于拓扑结构,节点选取和分布,耦合方式,参数分布,数码选取和排列),

多混沌态 (敏感依赖网络动力学结构,计算步长,密文等).

数字混沌网络不可重建

在速率,应用和稳定性上

数字混沌加密技术大大优于量子加密技术

在安全性上 数字混沌加密技术不亚于量子加密技术

混沌密码与量子密码的比较

混沌数字密码的产生

实验结果

Altera Cyclone IV EP4CE115 FPGA

1、硬件实现

在FPGA上的实验

在 FPGA 上由 Verilog HDL实现的8节点环形混沌网络

不同排列的密码 加密和解密

2、软件实现

……

混沌加密让你高枕无忧

因混沌密码产生系统不可重建,所以:

• 不怕泄露身份证号,银行卡号;

• 证件造假成为不可能;

• 遥控汽车、飞机、导弹、、、、、、绝对安全;

• 自动驾驶,自动飞行、、、、、、绝对安全;

• 电子钥匙不可配;

• 对金融、国防、、、、、、等大数据和高速数据实时加密;

• 可对互联网的主干线加密;

• 可在民用信道上进行军事等安全级别非常高的通信;

• 国家间热线加密;

• 、、、、、、。

项目

• 并行数值计算;

• 硬件实现:片上设计,用VHDL(Very-high-Speed-Integrated Circuit HDL) 或 Verilog

HDL在FPGA上设计:并行计算设计,加密解密设计,接口设计,系统设计……;

• 软件实现:加密系统的软件实现;

• 该项目是未来若干年最好的加密技术(密码的随机性,高速率,安全性及应用);

• 国际上独创方案(并行计算网络动力学,去码关联,码耦合);

• 快可几个月完成。

已申请三项发明专利

超高速数字混沌通信技术专利

超高速数字混沌加密技术 (目前最好的加密技术)

方程 技术 原始创新

合作人:并行计算,FPGA,app和保密通信系统设计

联系人:黄洪斌,东南大学, [email protected];

黄洪斌

东南大学物理学院教授

• 1978.02-1984.07, 北京大学物理系,学士,硕士; • 1984.09-2017.11, 东南大学物理系,教授; • 2017.11, 退休。 1. 主要从事非线性物理学,高速混沌保密通信和量子光学等方面的研究,

2. 在国内外著名刊物发表文章60余篇, 3. 获高速数字混沌保密通信技术国家发明专利三个。 联系方式: [email protected];