摘要 - 多项式函数一直是多翼混沌系统(MWCSS)的电路实现和工程化的主要限制。为了消除这种瓶颈,我们通过在Sprott C系统中引入正弦函数来构建一个简单的MWC,而无需多项式函数。理论分析和数值模拟表明,MWC不仅可以使用任意数量的黄油量产生多量器的吸引子,而且还可以通过多个ple方式来调整黄油液的数量,包括自我振荡时间,控制参数和初始状态。为了进一步探索所提出的MWC的优势,我们使用可循环可用的电子元素实现了其模拟电路。结果是,与传统的MWCS相比,我们的电路实施大大减少了电子组件的消耗。这使MWCS更适合许多基于混乱的工程应用程序。更重要的是,我们提出了MWC在混沌图像加密中的应用。直方图,相关性,信息能量和钥匙灵敏度表明,简单的图像传感方案具有很高的安全性和可靠的加密性能。最后,我们开发了一个可编程的门阵列测试平台,以实现基于MWCS的图像加密系统。理论分析和实验结果都验证了所提出的MWC的可行性和可用性。
人们对使用近期量子计算机来模拟和研究量子力学和量子信息科学的基础问题非常感兴趣,例如由非时间有序相关器 (OTOC) 测量的加扰。在这里,我们使用 IBM Q 处理器、量子误差缓解和编织 Trotter 模拟来研究 4 自旋 Ising 模型中高分辨率算子扩展作为空间、时间和可积性的函数。通过使用物理激励的 OTOC 固定节点变体,可以达到 4 自旋同时保持高电路保真度,从而可以在没有开销的情况下估计加扰。我们发现了混沌状态下弹道算子扩展的清晰特征,以及可积状态下算子定位。这里开发和展示的技术开辟了使用基于云的量子计算机研究和可视化加扰现象以及更普遍的量子信息动力学的可能性。
摘要 - 由于其在许多行业中的各种应用,因此iT的突出性正在增长。他们从现实世界中收集信息并通过网络发送。在过去几年中,小型计算设备的数量,例如RFID标签,无线传感器,嵌入式设备和IoT设备的数量已大大增加。预计他们会产生大量敏感数据,以控制和监测。这些设备的安全性至关重要,因为它们处理了宝贵的私人数据。需要加密算法来保护这些精致的设备。设备的性能受到RSA或AES等传统加密密码的阻碍,RSA或AES易于破解。在物联网安全领域中,轻巧的图像加密至关重要。用于图像加密,大多数当前使用的轻量级技术都使用单独的像素值和位置修改。这些方案受其高脆弱性的限制。本文使用合并的转换和扩展(CTE)和动态混乱系统引入了用于医疗物联网设备的轻质密码学(LWC)算法。建议的系统是根据跨熵,UACI和NPCR评估的。通过实验结果证明,建议的系统非常适合医学物联网系统,并且具有很高的加密和解密效率。所提出的系统的特征是其记忆使用率低和简单性。
摘要:本研究提出将基于 BB84 协议的量子密钥分发 (QKD) 与改进的逻辑映射 (ILM) 相结合,以提高数据传输的安全性。该方法将 BB84 的量子密钥形成与 ILM 加密相结合。这种组合创建了一个额外的安全层,默认情况下,BB84 上的操作只是 XOR 替换,而 ILM 的加入会在量子密钥上创建排列操作。实验使用多种量子测量进行测量,例如量子比特误码率 (QBER)、极化误码率 (PER)、量子保真度 (QF)、窃听检测 (ED) 和基于纠缠的检测 (EDB),以及经典密码分析,例如比特误码率 (BER)、熵、直方图分析、归一化像素变化率 (NPCR) 和统一平均变化强度 (UACI)。结果表明,该方法获得了令人满意的结果,特别是QF和BER达到了完美的水平,EBD也达到了0.999。
摘要 — 高维混沌系统在实际应用中,要求具有鲁棒且复杂的超混沌行为。本文提出了一种基于帕斯卡矩阵理论的n D混沌系统构造方法。首先,构造一个参数帕斯卡矩阵。然后,以参数帕斯卡矩阵为系统参数矩阵,生成一个n D混沌系统。理论分析表明,生成的n D混沌系统具有鲁棒且复杂的混沌行为,通过将参数固定为某些特殊值,生成n D Arnold Cat映射。性能评估表明,与现有的HD混沌系统相比,n D混沌系统具有更复杂的混沌行为和更好的输出分布。以4-D Arnold Cat映射和具有超混沌行为的4-D混沌映射作为两个实例。然后在基于微控制器的硬件平台上对这两个混沌映射进行仿真,并测试混沌序列表现出良好的随机性。
在过去的几年中,图像处理技术和通信网络领域取得了重大进步。确保在有线和无线通信中保护敏感信息至关重要,因为数据的立即移动[1-3]。多媒体和视觉内容的利用在各个领域已广泛,包括军事和医务人员数据的传播。过去,传统的加密方法被用于加密照片,但它们的有效性不足以加密较大的图像[4-6]。因此,已经对几种图像加密技术的开发进行了研究。基于混乱的加密研究是这些主题之一[7-10]。混沌系统与密码学之间存在很强的相关性[11]。混沌系统具有随机性,启动参数,控制灵敏度和成真,这符合密码学的基本标准[12,13]。混沌系统创建的价值的确定性和极其不可预测的性质为加密系统提供了可观的好处。这些品质已被用来基于混乱[14-17]进行更多的加密研究。随机数序列是由随机数发生器专门为加密而产生的[18-20]。S-box是块加密系统中的重要组件,负责执行混乱操作。利用
意义和记忆。大脑通常处于高维、无序的“基础”状态,然后,每秒四五次,大脑会立即组织起来,识别熟悉的事物或做出决定。这些是大脑从混沌状态到吸引子的相变。吸引子是一个区域,混沌系统看似随机的“轨迹”聚集在一起——例如,大脑中的海马体或皮层(见下图)。一个区域中的相变和吸引子
混沌一词源于希腊语“Khaos”,意为“巨大的虚空”。数学家说,定义混沌很难,但“看到它就认出来”却很容易。换句话说,混沌是指复杂自然系统行为完全混乱或不可预测的状态。混沌理论(Devaney 1989)是指现在的微小变化可能导致以后的巨大变化。它是数学的一个研究领域,可应用于物理学、工程学、经济学、生物学(Morse 1967)和哲学等多个学科,主要指出初始条件的微小差异(例如由于数值计算中的舍入误差而导致的差异)会导致混沌系统产生截然不同的结果,一般来说无法进行长期预测。我希望本文能成为任何有兴趣了解这个主题的人的有用工具。
动态系统。(v)通过使用软件模拟非线性系统和混乱系统,为参与者提供动手体验,以观察不同混沌系统及其吸引子的行为。(vi)探索蝴蝶效应的概念,并增强参与者了解小变化如何导致结果的显着差异。(vii)通过使用算法生成分形的实践练习来增强对参与者的理解,并探索产生的分形的自相似特性。(viii)通过基于混乱的加密或数据安全机制,提供实用问题及其解决方案的暴露。(ix)提供了设计和建模混乱系统的练习,并培训参与者创建自己的混乱模型并分析其行为。(x)探讨混乱理论在物联网和密码域中的含义和应用。课程目录L1:动力学系统简介:逻辑图。l2:时间逆转不变性,可观察的数量,不断发展和不变概率度量。t1:logistic图和其他一维离散动态系统的发展和不变概率的模拟。l3:liouville方程。l4:求解liouville方程式和使用fokker-planck方程。t2:简单连续的一维动力系统的发展和不变概率的模拟以及概率的数值计算。l5:牙齿和混合。l10:玻尔兹曼方程。L6:混乱理论和非线性系统简介。蝴蝶效应和对初始条件的敏感依赖性。T3:混沌系统的模拟。产生分形并理解自相似性。l7:混沌系统中的分形和自相似性。l8:混乱和奇怪吸引者的动态。t4:物联网设备和网络中的混乱应用程序。设计混乱的系统模型。l9:混乱及其在物联网和密码学中的应用。L11:简单动力学系统的线性和精确响应的比较。L12:耗散函数和一般反应理论。 T5:简单分子动力学系统中的响应。L12:耗散函数和一般反应理论。T5:简单分子动力学系统中的响应。