電子商務(wù)安全與混沌加密算法.

1、報告人：程博報告人：程博電子商務(wù)安全與混沌加密算法電子商務(wù)安全與混沌加密算法時間：時間：2016年年4月月8日日學(xué)號：學(xué)號：M201571782華中科技大學(xué) M201571782 程博1 背景背景2 簡介簡介3 分析分析框架4 總結(jié)總結(jié)電子商務(wù)是信息技術(shù)的一個典型應(yīng)用，它是一種新型的基于因特網(wǎng)的商務(wù)貿(mào)易活動。背景依賴平臺操作手段防護措施電子商務(wù)系統(tǒng)中的信息可分為公開信息和私有信息。公開信息是指在進行電子商務(wù)貿(mào)易時，那些不需要加密的信息，例如，某個商務(wù)網(wǎng)站中的促銷信息。反之，稱之為私有信息，或者叫做保密信息，例如，某個客戶的網(wǎng)銀密碼。數(shù)據(jù)是信息的表示方式。在電子商務(wù)系統(tǒng)中，對于私有信息的數(shù)據(jù)而言

2、，就必須保證這些數(shù)據(jù)能夠安全地進行傳輸。此外，電子商務(wù)在交易的過程中是伴隨著資金的流動，從貿(mào)易各方的角度來講，這也要求在進行電子商務(wù)交易時，必須保證是在安全狀態(tài)下操作的。因此，在電子商務(wù)系統(tǒng)中，安全交易及私有信息的數(shù)據(jù)保密傳輸己經(jīng)成為了電子商務(wù)在安全領(lǐng)域的一個核心問題。背景一般而言，在電子商務(wù)系統(tǒng)中，其安全技術(shù)或安全保障措施主要包括防火墻、數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、數(shù)字摘要及數(shù)字信封等多種安全技術(shù)。在這些電子商務(wù)安全保障技術(shù)中，數(shù)據(jù)加密被認為是基本且通用的安全保障措施。簡介2022-2-2數(shù)掘加密般可以分為兩種形式：1、數(shù)據(jù)加密算法；2、數(shù)掘加密技術(shù)。數(shù)據(jù)加密算法一般是以系統(tǒng)為載體的；數(shù)據(jù)加密技術(shù)主

3、要是以加/解密密鑰為分界點，提供不同的加密體制數(shù)據(jù)加密技術(shù)為設(shè)計數(shù)掘加密算法提供了思想來源，數(shù)掘加密算法為數(shù)掘加密技術(shù)提供了實現(xiàn)。簡介2022-2-2在電子商務(wù)系統(tǒng)巾，一般有兩種設(shè)計加密算法的加密技術(shù)：1、利用傳統(tǒng)加密技術(shù)設(shè)計數(shù)據(jù)加密算法，其代表算法有DES算法、AES算法及RSA算法；2、利用新技術(shù)設(shè)計的數(shù)據(jù)加密算法，而本次報告中主要研究的混沌加密算法則是基于混沌加密技術(shù)這種新技術(shù)的一種數(shù)據(jù)加密算法，下面將進行分析混沌加密算法。加密算法2022-2-2混沌理論與傳統(tǒng)密碼學(xué)具有密切的聯(lián)系?；煦缦到y(tǒng)所產(chǎn)生的混沌序列具有內(nèi)隨機性、難以重構(gòu)性、分維性及普適性等特性，其中任何一個特性都可作為密碼學(xué)中用

4、于實際加密的一種加密機制。分析2022-2-2混沌的Devaney R.L定義假設(shè)存在這樣的一個度量空間V，在V中有這樣的一個連續(xù)映射 。如果滿足以下三個條件：則稱f在V上是混沌的：1、對初值的敏感依賴性，即 ，在x的n領(lǐng)域內(nèi)， ，使得 ；2、拓撲傳遞性：對于V上的任意一對開集Z， ，使得 ；3、f的周期點集在V中稠密,即周期點集的稠密性。2022-2-2:fv v0,0,mnxV y,kNd(f (x),f (y)mkk0YVk ，f (Z)Yk 混沌定義分析初值敏感性：不管x,y離得多么近，在f的作用下兩者的軌道都可能分開較大的距離，這是因為混沌軌跡對初值的十分敏感的特性，或者可叫做初值敏

5、感依賴性。由此可以推斷出，在f的作用下，每個點x或者其附近的點都可以找到離它很近且最后分道揚鑣的點y。拓撲傳遞性：對于某個混沌系統(tǒng)在f的作用下分成兩個子系統(tǒng)，其中任意一個子系統(tǒng)中的任意一點的鄰域在f的作用下將在整個度量空間V中進行擴散。周期點集的稠密性：從另外一個角度說明了混沌系統(tǒng)具有很強的確定性和規(guī)律性。因此混沌軌跡絕非一片混亂，而是形似紊亂實則有序，這也正是混沌的特別之處。2022-2-2混沌與密碼學(xué)在密碼學(xué)中，混亂和擴散是指導(dǎo)密碼設(shè)計的兩個基本原則。這樣做的目的是隱蔽明文消息中的冗余度。就這兩個基本原則而言，混亂的作用是掩蓋明文和密文之間的關(guān)系，使得密鑰和密文之間的關(guān)系變得盡可能復(fù)雜，從

6、而致使攻擊者無法從密文推理得到密鑰；擴散的作用則是將冗余度分散到密文中使之分散開來，以便隱藏明文的統(tǒng)計結(jié)構(gòu)。結(jié)合這兩種實現(xiàn)方式使得明文中的每一位將會影響密文中多位的值。在混沌系統(tǒng)中，混沌變換擁有混合、初值依賴性等基本特性。這與密碼學(xué)中混亂和擴散有著相似的作用。混沌軌跡發(fā)散特性與傳統(tǒng)加密系統(tǒng)的擴散特性相一致。不同的是，傳統(tǒng)的密碼算法中，敏感性決定著密鑰，而在混沌運動中，初始條件和映射中的參數(shù)決定了混沌映射；傳統(tǒng)的加密算法達到擾亂和擴散是通過加密輪次，而混沌則是通過迭代，將初始域擴散到整個空間。2022-2-2混沌和密碼學(xué)混沌理論混沌理論對初始條件和控制參數(shù)極其敏感非周期性和偽隨機性混沌系統(tǒng)的輸出

7、值混沌系統(tǒng)的參數(shù)混沌系統(tǒng)定義在實數(shù)域內(nèi)密碼學(xué)密碼學(xué)密碼學(xué)擴散原理偽隨機信號密碼算法通過加密產(chǎn)生的擴散和混沌加密算法的密鑰加密算法定義在有限集上加密算法定義在有限集上2022-2-2相同點不同點基于混沌的加密算法實現(xiàn)理論依據(jù)：1、根據(jù)混沌的自相似性獲得的混沌序列集在局部和整體的分布形態(tài)上是相似的。2、根據(jù)混沌的初值敏感性產(chǎn)生的混沌序列，在其結(jié)構(gòu)上是復(fù)雜的且具有良好的隨機性和相關(guān)性，在其分布上是不符合概率統(tǒng)計學(xué)原理的。實現(xiàn)原理基于混沌的加密密鑰生成算法首先利用混沌系統(tǒng)迭代產(chǎn)生混沌序列，作為某個Hash函數(shù)的輸入值，這樣可獲得Hash序列值。然后，利用此Hash序列值作為數(shù)據(jù)加密的一個因子序列，即密

8、鑰或子密鑰。最后，利用這種密鑰或子密鑰對明文信息進行加密，將此密鑰和密文由發(fā)送發(fā)進行傳輸給接收方。接受方利用混沌同步的方法，先將密鑰進行解密，最后利用解密后的密鑰進行密文解密，進而獲得明文。2022-2-2總結(jié)1、混沌作為一種新的構(gòu)造Hash函數(shù)的方法，其產(chǎn)生密鑰或子密鑰的過程中代價是很小的。這是因為混沌系統(tǒng)本身具有初值敏感依賴性和內(nèi)隨機性等特性。2、混沌系統(tǒng)在動力學(xué)范疇中的行為是極其復(fù)雜的，是無法與概率統(tǒng)計學(xué)原理相符合的，所以對于攻擊者而言，用此種方式產(chǎn)生的密鑰或者子密鑰是難以重構(gòu)和預(yù)測的。3、混沌系統(tǒng)在迭代過程中具有單向性，因而在每次迭代過程中都會產(chǎn)生完全不同的結(jié)果，即使一個混沌系統(tǒng)的系數(shù)和初值完全相同，也不會產(chǎn)生兩個相同的迭代序列。2022-2-2其余加密密鑰生成算法思路1、使用混沌系統(tǒng)生成的偽隨機序列經(jīng)過變換可作為加密密鑰，然后直接用于明文加密；這類方案要求人們深入研究利用混沌系統(tǒng)產(chǎn)生