計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全優(yōu)化加密算法設(shè)計

張大鵬

（信息工程大學(xué) 信息工程學(xué)院，葫蘆島 125000）

1 超混沌加密算法描述

在超混沌之前，最常見的混沌系統(tǒng)呈現(xiàn)出來的是一種三維現(xiàn)象，最大的特征是包含的正的李雅普諾夫指數(shù)有且只有一個，運動軌跡固定且不穩(wěn)定。而超混沌系統(tǒng)與一般混沌系統(tǒng)最大的區(qū)別是擁有兩個或兩個以上正的李雅普諾夫指數(shù)，其運動軌跡不局限在一個方向上。而也正是因為這些優(yōu)勢，超混沌系統(tǒng)的相空間更為復(fù)雜。因此在此基礎(chǔ)上設(shè)計的超混沌加密算法才不會輕易被入侵者破譯。以下為利用Rossler系統(tǒng)和Lorenz系統(tǒng)構(gòu)建的超混沌加密算法公式。

加密端方程

s：中間變量，s=m+3x2；c=10x5+30s/x6；m：名文。

解密端方程

s1：中間變量，s1=（c-10y5）y6/30；c：密文。

轉(zhuǎn)變的明文為

如果方程（1）和方程（2）的參數(shù)、初始狀態(tài)是相同的，且在信道傳輸方面也不存在失誤，那么密文就可以準(zhǔn)確轉(zhuǎn)變?yōu)槊魑模磎r=m。

2 算法實現(xiàn)流程

圖1是超混沌系統(tǒng)的用戶界面，其算法實現(xiàn)流程如下：

第一，打開加密設(shè)置頁面，首先在頁面呈現(xiàn)的所有數(shù)據(jù)均為標(biāo)準(zhǔn)加密強度，并且認(rèn)為可以對其進行操作設(shè)置。

第二，使用者在頁面上選加密或解密功能、加密級別，并在二者的相應(yīng)輸入框中輸入口令操作。

第三，口令輸入完成后，口令相應(yīng)程序啟動，并點擊“開始處理”按鈕。

圖1 程序的用戶界面

第四，在點擊“開始處理”按鈕后，系統(tǒng)利用超混沌加密算法開始對信息進行加密或解密。在這個過程運行中，可以人為中斷操作。

第五，在加密或解密完成后，界面回到初始狀態(tài)，并為下一次加密或解密行為做好準(zhǔn)備。

圖2是根據(jù)上述流程進行的實際操作演練情況。a圖是為經(jīng)過加密處理前的原始圖片，b圖是經(jīng)過以上處理流程處理后的加密圖像，c圖是對加密圖像進行解密后還原的圖像。從b圖可以看出在加密處理后看不到任何原始圖像的信息，而只有用戶在解密后才能看到圖像內(nèi)容，極大的保證了信息的安全性和隱秘性。

圖2 超混沌加密程序的圖像加密和解密效果

加密處理同樣適用于音頻、視頻文件等，在對其進行加密處理后，無法聽到或看到原始文件信息，只能聽到或看到一堆亂碼的聲音或影像，原始聲音會被噪音取代，視頻圖像會被大片的馬賽克所掩蓋，只有通過用戶本人解密后，才能獲得原始文件中的信息。這對一些重要文件的保存具有重要作用。

3 結(jié)束語

經(jīng)過超混沌加密算法加密的文件信息會被混沌信號所掩蓋，而混沌信息號具有頻譜寬、形似噪聲等特點，因此即使入侵者成功入侵到用戶的電腦中，也無法獲得其中包含的信息?；煦缂用芩惴ú皇呛唵蔚陌言夹盘柡突煦缧畔⑻柸诤显谝黄穑屓肭终邿o法分辨其中的真實信息，而是對其進行異或運算，使其結(jié)果偏離原來的混沌吸引子，因此用統(tǒng)計分析方法，或用相空間重構(gòu)等方法估計混沌系統(tǒng)的參數(shù)，都是無效的。超混沌系統(tǒng)的相空間較復(fù)雜，也相對的增加了破譯的難度，這就為計算機網(wǎng)絡(luò)信息的安全提供了又一道防護墻。

[1] 胡駿.計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全與其防護體系設(shè)計[J].電腦知識與技術(shù)：學(xué)術(shù)交流，2016，12（27）：23-24.