混沌系统控制及其在信息安全中的应用-展望与成果

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：混沌控制及其应用的研究尽管取得了许多成果，也表明了其广阔的应用前景。在如何保持原系统的运动特性，发掘和利用混沌系统的特征方面还有待进一步深入的研究。因此，很多混沌系统的控制策略缺乏对鲁棒性问题的考虑，在实际情况下，难以应用。4）混沌映射是连续的非线性动力系统，在多数的基于混沌的加密算法中是将连续的混沌映射离散化后用于加密算法。目前还缺乏对混沌密码系统进行设计和分析的完善理论或有效工具。

混沌控制及其应用的研究尽管取得了许多成果，也表明了其广阔的应用前景。但是该领域的研究还在快速发展之中，总结个人在混沌控制同步及其在信息加密中的研究体会，还有一系列的理论问题和关键技术需要继续探索和研究：

1）将传统控制方法引入到混沌的控制中时，大多数控制方法都是基于非线性控制方法设计和分析的，而对混沌特性的利用不足，很多系统在实现控制后原系统的风貌已被改变。在如何保持原系统的运动特性，发掘和利用混沌系统的特征方面还有待进一步深入的研究。

2）很多控制和同步的方法都是针对个别或一小类混沌系统的，它们是否可以推广到其他混沌系统的控制还需要进一步的研究。因此，缺少普遍适用的严密的理论去分析和研究混沌系统的控制策略。另外，很多控制和同步的方法在理论分析上比较严密，但控制器的设计过于复杂，这样会导致在实际的应用中，控制器在物理上难以实现。

3）在很多控制和同步的方法中，混沌系统是建立在精确数学模型基础上的。而在实际的应用中，随着环境的变化，混沌系统的参数可能会发生改变，甚至还有来自系统外部的干扰信号。因此，很多混沌系统的控制策略缺乏对鲁棒性问题的考虑，在实际情况下，难以应用。(www.chuimin.cn)

4）混沌映射是连续的非线性动力系统，在多数的基于混沌的加密算法中是将连续的混沌映射离散化后用于加密算法。而被离散化后，混沌映射的很多原有性质，如遍历性、初值敏感性等，都可能发生了变化。目前还没有成熟的理论去研究离散化后的混沌系统动力学行为的改变。并且，计算机的有限运算精度也会造成混沌系统的动力学特性退化。

5）缺乏严密的数学理论或其他系统的方法来证明混沌密码系统的安全性。虽然有些学者已经开始用传统密码学的一些分析方法来对混沌加密算法进行分析，但传统密码学的分析方法在混沌密码学方面还没有得到有效的应用。目前还缺乏对混沌密码系统进行设计和分析的完善理论或有效工具。混沌加密系统面向实用性方面的设计也显得不够成熟。目前所提出的混沌密码算法大多数加密速度比较慢，不能应用于实时加密。

混沌系统控制及其在信息安全中的应用-展望与成果

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