基于时空混沌的加密通信与信息安全的研究(2)
1.2 混沌同步 混沌广泛存在于学科的各个领域，具有随机性又不可预测，因此，是否可以对混沌进行控制以及如何进行控制成了学者们思考的下一问题。最早提出混沌可以被控制的是A. Hubler，第二年，E. Ott、G. Grebogi 和J.Yorke提出了 OGY控制法[3]，直到目前还是混沌控制的主要方法。除此以外，实现混沌控制还有自适应控制，延迟反馈控制和正比于系统变量的脉冲控制法。 要想实现利用混沌参与加密通信，首先要获得与给定的混沌系统同步的混沌轨道。因此，混沌保密通信的关键就是实现混沌同步。混沌同步，指的是两个初始条件不同的混沌系统，经过一段时间的驱动，逐渐达到运动轨迹一致的过程。Pecora 和 Carroll 最先提出，如果一个混沌系统可以分解为两个子混沌系统，其中一个作为驱动子系统，另一个作为响应子系统，且响应子系统中的条件Lyapunov 指数小于零，那么这两个系统就可以达到同步[4]。到目前为止，混沌同步已经通过多种方式实现，也成为加密通信研究的热点[5-6]。主要的同步方法有两种。一种是PC 同步方法，用一个单向耦合的混沌系统输出信号去驱动另一个单向耦合的混沌系统，使两个系统实现同步。另一种是反馈同步方法，施加驱动系统与响应系统的误差信号反馈到响应系统上，达到跟踪驱动系统的效果，实现两系统同步。反馈同步法又分为参数反馈和状态变量反馈。参数反馈是利用混沌系统对参数的敏感性，用反馈的误差信号调整系统参数实现同步。状态变量反馈是将反馈信号直接加到响应系统的状态变量上而不改变参数。状态变量反馈可以是线性，也可以是非线性。
1.3 混沌保密通信发展 保密通信主要是将需要传送的信息进行加密，除了发送者与接收者外，没有第三方能够截获并破解信息。目前，混沌保密通信方案已经提出并实现的有很多，如Kocarev 和Cuomo 等提出了混沌遮掩保密通信[7-8]； Dedieu等实现了混沌键控保密通信[9]；Halle 和 Itoh 等完成了混沌调制保密通信[10-11]。但几种通信方式的基本原理都类似，都是将需要传输的信号加入到发送混沌系统中，系统对其加密后，通过传输通道传送到接收系统上，接收系统通过分离，得出需要的信息
。 1.3.1 混沌掩盖 1993 年， Cuomo 和Oppenheim 利用驱动-响应同步方法构造了混沌遮掩保密通信系统。图1-1是混沌遮掩方式下的通信模型。