Система шифрования географических данных на основе Хаос-LSTM и увеличения последовательности хаоса

Jia DUAN ,  

Luanyun HU ,  

Qiumei XIAO ,  

Meiting LIU ,  

Wenxin YU ,  

Abstract

На основе традиционных алгоритмов хаотического шифрования, отличающихся разнообразием операций, в них существует сильная зависимость между состоянием хаотической системы, начальным состоянием и параметрами, что может привести к проблеме периодичности последовательности хаоса, была создана модель Хаос-LSTM. Что касается влияния ограниченной вычислительной точности компьютера, что может привести к появлению периодичности в длинной последовательности хаоса, делая ее непригодной для шифрования объектов с большим объемом данных, был создан алгоритм увеличения последовательности хаоса (CSP). С объединением обоих была предложена система шифрования географических данных на основе Хаос-LSTM и увеличения последовательности хаоса. Сначала, с помощью модели Хаос-LSTM, была получена последовательность хаоса с высокой сложностью спектра (SE); затем была выбрана короткая последовательность хаоса, которая была увеличена с использованием алгоритма CSP для генерации соответствующей последовательности хаотического шифрования, и был проведен анализ и тестирование случайности увеличенной последовательности; наконец, с использованием географической информации о изображениях в качестве объекта шифрования, была создана алгоритм шифрования, объединяющий увеличение хаотической последовательности с алгоритмом диффузии и алгоритмом перемешивания, и была реализована система в платформе ZYNQ. Программное обеспечение и аппаратные эксперименты показали, что система обладает хорошими характеристиками секретности и масштабируемости, и может использоваться для секретной связи с несколькими объектами шифрования, обладает хорошей практической ценностью.

Keywords

Хаос; Долго-краткосрочные нейронные сети (LSTM); Увеличение последовательности хаоса (CSP); Платформа ZYNQ; Шифрование изображений

READ MORE