混沌与小波变换在混沌分组密码中的应用研究

　　混沌密码学是非线性科学与密码学交叉融合的一门新的科学，是混沌理论的一个重要的应用领域，具有简单、高效、安全等优点。它主要用于设计混沌流密码、混沌分组密码、混沌公钥密码和混沌Hash函数等。
　　《混沌与小波变换在混沌分组密码中的应用研究》全书共分为8章，主要包括了混沌理论基础、混沌密码技术、群论基础、小波变换基础理论以及一些典型的基于混沌的分组密码算法等内容。
　　《混沌与小波变换在混沌分组密码中的应用研究》取材新颖、概念清晰，可供高等院校计算机科学、通信工程、信息安全等专业本科生、研究生、教师和科研人员参考。

杨华千，男，博士，教授，硕士生导师。主要研究领域：信息安全，神经网络、机器学习。先后在Nonlinear Dynamic、Chaos, Solitons & Fractals、Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation、Intelligent computer and information science、物理学报、电子学报等国内外学术期刊和国际学术会议上发表学术论文40余篇，其中SCI收录15篇，EI收录20篇。多个国际学术刊物（SCI源期刊）和国际学术会议审稿人。目前，作为项目负责人或主研人员进行了20余项相关课题的研究（其中省部级及以上项目10项）。

1 绪论

2 混沌理论基础
2．1 身边的混沌现象
2．2 混沌理论的发展
2．3 混沌的各种定义
2．4 混沌运动的特征
2．5 混沌吸引子的刻画
2．6 常见的混沌系统
2．7 混沌的应用
2．8 本章小结

3 基于混炖理论的密码技术
3．1 现代密码学概要
3．2 混沌理论与密码学的关系
3．3 混沌密码学的发展概况
3．4 混沌序列密码
3．5 混沌分组密码
3．6 混沌分组密码的设计思路
3．7 混沌密码的分析技术
3．8 本章小结

4 群的初步知识
4．1 群的定义与性质
4．2 有限域的定义与性质
4．3 几个重要的交换群

5 几种典型的混沌分组密码方案
5．1 基于混沌映射与代数群运算的分组密码算法
5．2 基于混沌映射和消息变换的分组密码算法
5．3 基于混沌和查表的快速图像加密算法
5．4 对一种基于3DCat映射的加密算法的分析与改进
5．5 本章小结

6 小波变换的理论基础
6．1 连续小波变换及其逆变换
6．2 连续小波变换的一些性质
6．3 离散小波变换
6．4 离散小波变换应用于图像压缩的特性研究
6．5 本章小结

7 图像压缩与加密同步实现
7．1 图像压缩与加密同步实现的迫切需求
7．2 主流的图像压缩技术和图像混沌加密技术
7．3 设计安全的图像压缩与加密同步实现算法
7．4 本章小结
……

8 基于混沌映射网络的图像加密与认证算法

参考文献

　　混沌运动是一种确定性的非线性运动，它广泛存在于自然界，如物理、化学、生物、社会等各种领域。混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、似噪声的特性，与密码学之间具有天然的联系和结构上的某种相似性，特别适合于保密通信领域。
　　本书全面详细地介绍了混沌密码学的相关理论和相关算法。全书共分为8章，包括混沌理论基础、混沌密码技术、群论基础、小波变换基础理论以及一些典型的基于混沌的分组密码算法等内容。
　　第1章绪论对本书涉及的知识体系及其之间的关系做了简单介绍。
　　第2章首先介绍了混沌运动的特征及有关混沌的各种定义，接着归纳总结了刻画混沌吸引子的各种方法，然后介绍了一些在密码学中常用的混沌系统。
　　第3章主要介绍了基于混沌理论的密码技术。在介绍密码学基本知识和混沌与密码学关系的基础上，重点介绍了混沌序列密码、混沌分组密码、混沌分组密码的设计思路以及混沌密码的分析技术。
　　第4章引入有关群论的基础理论，包括群和有限域的一些性质和密码学中经常用到的几种重要的交换群。
　　第5章详细介绍了几种典型的混沌分组密码算法。
　　第6章引入小波变化的基础理论，包括连续小波和离散小波的性质以及离散小波变换在图像压缩中的特性及应用。
　　第7章主要介绍了一种基于SPIHT的图像加密与压缩关联算法。首先对SPIHT编码过程做了简单介绍，然后对图像加密与压缩的关联算法做了详细介绍，最后对算法的安全性和效率进行充分的讨论。
　　第8章详述了基于混沌映射网络的快速图像加密与认证算法。首先介绍了图像Hsah混沌映射网络，接着介绍了图像的加密与认证算法，最后对算法的性能进行了详细的分析。
　　本书的内容主要取材于笔者在学校读书和随后工作期间的研究内容，在此期间得到了廖晓峰教授和众多同门师兄弟的无私指导和奉献。有些研究内容也是在和他们的交流讨论过程中受到启发，使笔者受益匪浅，在此向他们深表感谢。另外，书中参考了很多国内外专家和同行学者的论文，在此一并向相关作者表示衷心的感谢！