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基于m序列和球腔体的二维动态耦合映像格系统及其特性
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作者 马英杰 田彦 +3 位作者 赵耿 杨亚涛 覃晶滢 洪辉 《计算机科学》 北大核心 2025年第4期381-391,共11页
为解决现有时空混沌系统中动力学复杂性较低和生成序列之间相关度较高的问题,提出了一种基于m序列和球腔体的二维动态耦合映像格系统。利用改进的m序列来构建迭代矩阵,用于确定每个格点在迭代过程中耦合对象的索引和扰动符号,采用球腔... 为解决现有时空混沌系统中动力学复杂性较低和生成序列之间相关度较高的问题,提出了一种基于m序列和球腔体的二维动态耦合映像格系统。利用改进的m序列来构建迭代矩阵,用于确定每个格点在迭代过程中耦合对象的索引和扰动符号,采用球腔体构造的分段混沌映射对混沌序列引入强度可控的扰动。通过分岔图、回归映射、Lyapunov指数和K熵评估系统的动力学特性,并对生成序列的相关性、均匀性、随机性以及系统的计算复杂度进行测试与验证。仿真实验与对比分析表明,该系统呈现出丰富的非线性动力学行为和优越的性能指标,包括周期倍增和分叉现象,在数据加密、图像加密和S盒生成领域具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 混沌系统 二维耦合映像格 M序列 动力学特性 球腔体
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基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映像格系统及其动态特性
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作者 马英杰 洪辉 +1 位作者 张磊 刘亚奇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第11期3401-3408,共8页
针对时空混沌系统中遇到的混沌强度不足等问题,提出了一种基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映射格系统方案。基于初等元胞自动机,设计了二维动态元胞自动机,通过变换其迭代次数,动态选取迭代规则和方向,实现状态的多样性更新,从而增... 针对时空混沌系统中遇到的混沌强度不足等问题,提出了一种基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映射格系统方案。基于初等元胞自动机,设计了二维动态元胞自动机,通过变换其迭代次数,动态选取迭代规则和方向,实现状态的多样性更新,从而增强了元胞的伪随机特性。在每次元胞状态更新时,根据格子所对应元胞的行和列位置动态生成耦合索引值,并利用索引值对混沌序列施加扰动提升序列的随机性,降低了格子之间的相关性。对系统动力学特性进行分析,发现其有较强的混沌特性和随机性,能够有效延长系统的周期,增强遍历性。最后,利用SHA-256运算生成混沌系统初始化参数,结合系统的输出序列和DNA编码设计出一种图像加密算法,并对该算法进行信息熵等性能分析。实验结果表明,该算法加密结果拥有较好的统计特性和安全性,在图像加密领域有较好的应用前景。 展开更多
关键词 混沌 元胞自动机 二维耦合映像格 图像加密
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