累加正弦化混沌系统模型的性能分析

作     者：李忠洪 王蕊 王洁 李国楠 罗海军 

作者机构：重庆师范大学物理与电子工程学院 重庆师范大学国家应用数学中心 

出 版 物：《重庆师范大学学报(自然科学版)》 (Journal of Chongqing Normal University(Natural Science))

年 卷 期：2024年

学科分类：07[理学] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 070201[理学-理论物理] 081201[工学-计算机系统结构] 0702[理学-物理学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然基金面上项目(No.51507023) 重庆自然科学基金面上项目(No.cstc2020jcyj-msxmX0726) 重庆教育委员会科技项目重点项目(No.KJZD-K202100506) 重庆市高校与中国科学院附属机构合作项目(No.HZ2021007) 

主　　题：混沌模型 Lyaponuv指数 谱熵 硬件实现 混沌加密 

摘      要：为进一步提高现有的混沌系统的复杂度，本文提出了累加正弦化混沌系统的增强型模型（additive sinusoidal chaotic system model，ASCSM），该模型通过将2个一维正弦化的传统混沌映射（Logistic、Sine、Fraction）相加来增强混沌系统的复杂程度。首先，通过理论分析证明了ASCSM的性能，并根据复杂度指标(Lyaponuv指数、谱熵、C0复杂度)仿真分析了增强后的混沌映射的动态特性，结果表明增强后的混沌映射相比种子混沌映射性能更好。其次，基于数字信号处理器（DSP）平台，利用ASCSM产生随机序列验证了该模型在硬件系统上实现的可行性。最后，为了比较其与传统混沌映射在图像加密中的应用能力，将这些模型作为加密算法的异或序列生成器，通过各种加密评估指标证明了新模型在加密应用中具有更高的保密性。