一种改进的高性能Lorenz系统构造及其应用

官国荣; 吴成茂; 贾倩

doi:10.7498/aps.64.020501

摘要

Lorenz系统是一种最具有代表性、典型性的混沌模型之一, 一直被众多学者深入研究和广泛应用.为了获取结构和动力学行为更为复杂的混沌吸引子, 不断改善Lorenz系统已成为混沌动力系统研究中的重要课题之一. 为此, 本文提出了一个具有复杂系统动力学行为的改进的Lorenz系统, 并将其用于图像信息安全保护. 在现有各种改进的Lorenz系统的基础上, 首先通过增加Lorenz系统的控制参数和改变非线性项相结合的方法构造出一种新的Lorenz 混沌系统; 其次采用微分动力系统方法深入研究该系统并获得与Lorenz系统、Bao系统、Tee系统和Y系统等具有相似的耗散性、对称性、稳定性, 以及更加复杂的混沌特性和动力学行为, 同时分析该系统所产生随机序列具有良好的相关性和复杂性; 最后将其所产生的离散伪随机序列用于图像置乱和扩散加密, 通过对图像加密结果的相邻像素相关性分析、灰度空间相关特性不确定性分析、抗差分攻击以及密钥敏感性测试, 表明本文所构造的改进的Lorenz系统应用于图像加密能获得相对较高的安全性.

关键词:

作者及机构信息

1.
西安邮电大学电子工程学院, 西安 710121;

2.
陕西凌云电器集团有限公司设计所, 宝鸡 721006

基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 61136002)、陕西省自然科学基金(批准号: 2014JM8331, 2014JQ5183, 2014JM8307)和陕西省教育厅自然科学专项基金(批准号: 2013JK1129)资助的课题.

参考文献

[1]	Lorenz E N 1963 J. Atmos. Sci. 20 113
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施引文献

[1]	Lorenz E N 1963 J. Atmos. Sci. 20 113
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[25]	Liu Y J 2010 Ph. D. Dissertation (Guangzhou: South China University of Teehnology) (in Chinese) [ 刘永建 2010 博士学位论文(广州: 华南理工大学)]
[26]	Grassberger P, Procaccia I 1983 Physica D 9 189
[27]	Ramasubramanian K, Sriram M S 2000 Physica D 139 72
[28]	Han M, Wei R 2010 Syst. Eng. Electron. 32 11 (in Chinese) [韩敏, 魏茹 2010 系统工程与电子技术 32 11]
[29]	Guo J B, Xu X Z, Shi Q H, Hu T H 2013 Acta Phys. Sin. 62 110508 (in Chinese) [郭静波, 徐新智, 史启航, 胡铁华 2013 物理学报 62 110508]
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一种改进的高性能Lorenz系统构造及其应用

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作者及机构信息

1.
西安邮电大学电子工程学院, 西安 710121;

2.
陕西凌云电器集团有限公司设计所, 宝鸡 721006

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一种改进的高性能Lorenz系统构造及其应用

English Abstract

An improved high performance Lorenz system and its application

1.
School of Electronic Engineering, Xi'an University of Posts and Telecommunications, Xi'an 710121 China;

2.
Shaanxi Lingyun Electronics Group Co., Ltd Design Institute, Baoji 721006 China

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An improved high performance Lorenz system and its application

1. School of Electronic Engineering, Xi'an University of Posts and Telecommunications, Xi'an 710121 China; 2. Shaanxi Lingyun Electronics Group Co., Ltd Design Institute, Baoji 721006 China

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