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密码学是一门古老而年轻的科学,作为保密信息的手段,密码技术本身也处于密码状态,基本局限于军事目的,所以它的发展受到了限制。根据明文消息的加密形式的不同,密码体制可分为分组密码和流密码。与分组密码相比,流密码有以下优点:加解密速度快,易于硬件实现,实现成本低;错误扩散低,更适合于高准确传输环境中。对流密码而言,其核心问题是流密码生成器的设计,流密码的强度完全依赖于流密码生成器所生成序列的随机性和不可预测性。目前,流密码生成器有多种结构,但多数是用线性反馈移位寄存器或非线性反馈移位寄存器作为驱动器来产生一系列状态序列,这些序列都是伪随机序列。伪随机序列在本质上还是一个周期的,确定的序列。它的安全性完全依赖于其运算法则的复杂性。当拥有足够的运算能力的时候,根据它的运算法则,伪随机序列是可以被预先确定的。
混沌是一种貌似无规则的运动,是在确定性系统中出现的类似随机的过程。描述混沌的方程是确定的,但混沌对初值有极强的敏感性,即初值有极微小的变化,将引起系统后来不可预测的改变。从物理上看运动似乎是随机的。这种对初值的敏感性,或者说确定性系统内在的随机性是混沌的基本特征。在一个区间内对一个混沌参量不可预测地连续取值,然后对这个参量作有限精度的A/D变换,得到一个不可预测的数字序列。比如对蔡氏电路作采样离散化。
在蔡氏电路中观察到了混沌吸引子。蔡氏电路是能产生混沌行为最简单的自治电路,但是其中蕴含着丰富和复杂的非线性现象,不需要改变电路系统结构,只调整控制参数R,就能获得电路系统不同状态的相应输出信号。如果流密码生成器是一个混沌系统,它虽然只有有限的存储空间和有限复杂的逻辑,但却可以用确定的系数和确定的迭代方程,输出混沌流密码序列。