一种适用于无线传感器网络的混沌加密方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线传感器网络技术领域，具体涉及一种适用于无线传感器网络的混 沌加密方法。
【背景技术】
[0002] 由于混沌映射在计算机中应用时存在截断问题使得短周期问题更加严重，会影响 到混沌加密的安全性，此外，对混沌加密系统的研宄还不够成熟，因此如何利用随机性能良 好的混沌映射去构造一个能够抵抗各种攻击的混沌加密系统是混沌密码学研宄的重点问 题。
[0003] 一种基于混沌映射的分组加密系统该密码系统首先通过混沌映射产生随机二进 制序列，然后将所产生的序列与分组明文进行置乱，最后将序列中剩余的部分与分组明文 进行异或产生密文。该密码系统密文与明文的长度相等，加密速度较快，是一类混沌加密方 法的典型代表，同时该类密码系统也存在安全威胁。有众多的学者对该方法提出了改进方 法，有的文章中提出了使用密文反馈的形式改进明文的置乱方式，虽然这种方式提高了对 明文的置乱，一定程度上改善了加密系统的安全性，但是他们的改进方式没有从本质上改 变明文置乱的空间，使得置乱空间容易遭受穷举攻击的问题没有改善。此外，在众多的改进 方案中，都并不能改善第一组加密明文的安全性。这对于所要传输的数据块较小的无线传 感器网络来说，任然存在较大的不安全性。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提出一种适用于无线传感器网络的混沌加密方法。
[0005] 本发明技术方案如下：
[0006] 一种适用于无线传感器网络的混沌加密方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤1 :将无线传感器网络待加密的明文按照每个分块8个字节进行划分，用？』表 示第j个分块的8个字节；
[0008] 步骤2 :利用参数扰动混沌映射随机产生二进制序列，将参数扰动混沌映射迭代Nh =128+f(C」)h次，其中，穷=128,经过f(C」)h次迭代以后，将每次迭代产生 的二进制序列的第典位提取出，典=1…K，K为二进制序列小数点后的位数，组成128位的 二进制流，将该二进制流的前64位用A」表示，二进制流的后64位用D」来表示；
[0009] 参数扰动混沌映射的公式为：
[0010]
【主权项】
1. 一种适用于无线传感器网络的混沌加密方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1 :将无线传感器网络待加密的明文按照每个分块8个字节进行划分，用I表示第 j个分块的8个字节； 步骤2 :利用参数扰动混沌映射随机产生二进制序列，将参数扰动混沌映射迭代Nh= 128+f(C」)h次，其中，h = 1-00 J(Cj)1= 128,经过f(C」)h次迭代以后，将每次迭代产生的 二进制序列的第i位提取出，i = 1…K，K为二进制序列小数点后的位数，组成128位的二 进制流，将该二进制流的前64位用Aj表示，二进制流的后64位用D」来表示； 步骤：3 :将无线传感器网络待加密的明文的第j个分块&与其对应的L做异或计算， 得到新的第j个分块P' j，即= ? j0Z; 步骤4:将新的第j个分块p' ^与其对应的、做异或运算产生密文c p即? 4 ; 步骤5 :对无线传感器网络待加密的明文进行加密； 步骤6:判断无线传感器网络待加密的明文是否加密完成，若是，执行步骤7,否则，将 当前的 64 位的密文块 Cj 分成 8 部分：c jCj+1··· cj+7，令 f (Cj)h= c j+cj+1+··· +cj+7，并将 f (Cj) h代入参数扰动混沌映射迭代次数Nh中，返回步骤I ; 步骤7 :得到无线传感器网络待加密的明文的全部加密密文。
2. 根据权利要求1所述的适用于无线传感器网络的混沌加密方法，其特征在于，所述 的参数扰动混沌映射的公式为：
其中，k和μ是参数，k和μ的最小取值为Iim = 3. 56, k和μ的最大取值为cap = 4, Xtl为混沌映射初值。
【专利摘要】本发明提出一种适用于无线传感器网络的混沌加密方法，该方法将无线传感器网络待加密的明文进行划分，利用参数扰动混沌映射随机产生二进制序列，将参数扰动混沌映射迭代Nh＝128+f(Cj)h次，经过f(Cj)h次迭代以后，将每次迭代产生的二进制序列的第i位提取出，组成128位的二进制流，将该二进制流的前64位用Aj表示，二进制流的后64位用Dj来表示，将无线传感器网络待加密的明文的第j个分块Pj与其对应的Dj做异或计算，得到新的第j个分块Pj′，将新的第j个分块Pj′与其对应的Aj做异或运算产生密文Cj，将产生的密文Cj反馈给参数扰动混沌映射迭代次数Nh，继续对明文加密。
【IPC分类】H04W84-18, H04W12-02
【公开号】CN104735652
【申请号】CN201510145530
【发明人】鲍喜荣, 王培人, 周雪娇, 刘金, 张石, 佘黎煌
【申请人】东北大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月30日