混沌是非线性确定性系统所产生的类似随机的运动,研究表明混沌系统具有遍历性、非周期性、类随机的特性,适合于信息加密领域。但是目前研究的多数加密方案都是基于低维混沌系统,存在保密性差、易被网络重构信号等方法破解的危险,并且缺少必要的安全性分析。高维的混沌系统(如时空混沌系统),参数众多,对边界条件和系统初值敏感,密钥空间大,在信息加密应用中比低维混沌系统将有更好的应用前景。 本文采用时空混沌系统的典型模型——双向耦合映象格子系统作为研究对象,分析了时空混沌应用于信息加密的可行性,并成功将时空混沌应用于信息加密中。本文首先分析了双向耦合映象格子系统生成混沌二值序列的方法,并针对其不足提出了一种改进的方案,然后指出在密钥选取时应该注意的一些问题。 本文提出了两种基于时空混沌的信息加密方案。(1)混沌流密码加密方案:利用时空混沌系统产生伪随机性能良好的二值序列,并通过了一系列性能检测,实现了对图像和语音文件的流密码加密。(2)混沌分组密码加密方案:将时空混沌和blowfish算法相结合,使用双向耦合映象格子产生blowfish算法所需的子密钥数组P和S盒子,P和S的产生不依赖于blowfish的循环迭代。本方案比DES等经典分组加密方法有着更强的抗破译能力。 DSP内部采用程序和数据分开的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。本文中采用DSP作为信息加密平台,利用DSP强大的信号处理能力,实现以上的两个信息加密方案,并取得良好的加密效果和实时性能,结果表明了时空混沌系统和DSP技术在信息加密领域良好的发展前景。