离散超混沌映射伪随机序列生成器：设计与安全性分析

"这篇论文研究了基于离散超混沌映射的新型伪随机序列生成器设计，通过分析Folded towel映射系统动力学特性，并采用位序列量化算法，该生成器能够产生三种满足NIST SP800-22随机数检验标准的伪随机序列，具有高随机性、低互相关性和大密钥空间，适用于信息加密领域。" 在信息技术领域，伪随机序列扮演着至关重要的角色，特别是在通信、雷达技术以及信息安全等方面。它们因为具备良好的随机性和接近白噪声的统计特性而被广泛应用。传统的伪随机序列生成方法，如m序列和Gold序列，虽然简单，但其复杂度低，难以满足现代信息安全对高随机性和复杂度的需求。 随着通信和信息安全技术的发展，研究和设计高性能的伪随机序列生成器成为了一个重要的研究课题。混沌理论在此背景下被引入，因为它具有的随机性、对初始条件的敏感性、长期不可预测性和遍历性等特性，使得基于混沌的伪随机序列生成器成为了可能。相较于连续混沌系统，离散混沌系统在生成伪随机序列时具有更快的速度和更高的安全性，而且其统计特性更优。 论文中特别提到了Folded towel映射，这是一种离散混沌系统，通过对它的动力学特性进行深入分析，设计出的伪随机序列生成器可以同时产生三种不同的伪随机序列。这些序列经过了NIST SP800-22的严格随机性检验，这是国际上普遍接受的随机数质量标准，证明了所生成序列的高质量。此外，这些序列具有接近δ函数的自相关性和近乎零的互相关性，这意味着它们在统计上非常接近真正的随机序列，这在保密通信中尤为关键。 另外，这种生成器的另一个优势在于其大的密钥空间，这增加了破解的难度，提高了安全性。同时，由于其对初值的高度敏感性，即使微小的变化也会导致截然不同的序列，进一步增强了系统的复杂性和安全性。因此，这种基于离散超混沌映射的伪随机序列生成器在密码学设计和信息加密中具有很大的潜力。 这篇论文的工作为构建高效、安全的伪随机序列生成器提供了一个新的视角，通过利用混沌系统的特性，克服了传统方法的局限，为信息安全领域带来了创新性的解决方案。