• 书名：忆阻混沌电路的设计及其在图像加密算法中的应用

• ISBN：978-7-5240-0335-9

• 出版社：冶金工业出版社有限公司

• 定价：66

• 作者：叶晓林

• 出版时间：2025-08-28

内容简介

本书重点研究了忆阻混沌电路系统的动力学特性以及其在图像加密算法上的应用，在经典二维Logistic调制映射(2D-LMM)差分方程结构基础上，提出了一个新的二维离散Logistic映射(2D-LM)，解决了其作为伪随机信号发生器应用于工程领域的可行性问题。设计了一个基于文氏桥振荡器的含有多忆阻器的混沌振荡电路，利用离散化后的高伪随机混沌信号应用于图像加密的算法设计中，解决了忆阻系统应用于图像加密领域的可行性问题。本书中加密的思想解决了以往的加密算法和混沌系统关联度不足等问题，提高了算法的抗解密能力，为密码学领域的研究提供了新的思路。

编辑推荐

本书设计了一个以文氏桥电路为基础电路框架的多忆阻混沌电路模型，解决了商用忆阻电路模型匮乏等问题，为忆阻混沌系统应用于相关领域提供了可行性，为密码学领域的研究提供了新的思路。

目录

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状及发展

1.3 忆阻器原理及模型介绍

1.4当前研究存在的问题

1.5对现存问题的解决方案以及章节安排

2 忆阻等效模型和离散混沌映射

2.1忆阻器模型

2.2 忆阻模型设计

2.3 一个新型的二维Logistic映射的设计

2.3.1 系统模型

2.3.2 平衡点和稳定范围

2.3.3 2D-LMM分岔图的计算与分析

2.3.4 李雅普诺夫指数的计算

2.3.5 谱熵复杂度的计算和比较

2.3.6 排列熵复杂度的计算和分析

2.3.7 不同系统的混沌性能对比

2.3.8 NIST测试

2.3.9 DSP实现

2.3.10 FPGA实现

2.4 本章小结

3 多忆阻器混沌电路系统的研究以及在图像加密中的应用

3.1 电路模型

3.2 数学方程

3.3 超混沌吸引子

3.4 系统所具有的特征研究

3.4.1 线性对称特征

3.4.2 保守性特征

3.4.3 平衡点和稳定点分析

3.5基于提出系统的动力行为研究

3.5.1 基于初始状态的动力行为研究

3.5.2 基于控制参数的动力行为研究

3.6忆阻电路系统在图像加密中的应用

3.6.1 离散忆阻电路系统

3.6.2 加密算法的设计

3.6.3 对设计的加密算法的解释

3.6.4 图像加密结果

3.6.5 对原始图像和加密图像的像素点分布比较

3.6.6 对原始图像和加密图像的像素点关联性比较

3.6.7 鲁棒性分析

3.7电路实现

3.8 本章小结

4 忆感超多稳定系统的研究以及在图像加密算法中的应用

4.1 忆感器等效电路模型

4.2 一个新的含有忆感器的混沌振荡电路

4.2.1 电路模型

4.2.2 数学模型

4.2.3 混沌吸引子

4.3 系统的特性分析

4.3.1 对称性

4.3.2 耗散性

4.3.3 平衡点和稳定性

4.4 系统的动力学特性分析

4.4.1 随着初值变化的李雅普诺夫指数谱

4.4.2 随着电路参数变化的动力学行为分析

4.4.3 复杂度分析

4.4.4 多吸引子共存

4.4.5 共存振荡

4.4.6 无限共存吸引子

4.5 忆感超混沌系统在图像加密方向的应用

4.5.1 离散化后的忆感超混沌系统

4.5.2 NIST测试

4.6 加密算法设计

4.6.1 秘钥产生

4.6.2 冲突处理法

4.6.3 多重哈希索引链

4.6.4 加密算法设计

4.6.5 加密算法的解释

4.6.6 加密流程

4.6.7 加密效果测试

4.6.8 秘钥敏感度分析

4.6.9 直方图测试

4.6.10 相关性测试

4.6.11 抗差分攻击测试

4.6.12 信息熵测试

4.6.13 鲁棒性分析

4.7 硬件实现

4.7.1 超混沌忆阻电路的实现

4.7.2 系统的数字实现

4.8 本章小结

5 多涡卷蔡氏电路系统的研究以及在图像加密算法中的应用

5.1 电路模型

5.2 系统模型

5.3 离散多涡卷系统

5.4 图像加密算法设计

5.4.1 Arnold变换

5.4.2 Zigzag变换

5.4.3 扩散算法

5.4.4 扩散算法的解释

5.4.5 混沌秘钥的设计

5.4.6 加密过程

5.4.7 解密过程

5.5 加密算法的安全性测试

5.5.1 图像的加密结果

5.5.2 秘钥空间

5.5.3 秘钥敏感度分析

5.5.4 直方图分析

5.5.5 关联性讨论

5.5.6 抗差分攻击测试

5.5.7 信息熵测试

5.5.8 鲁棒性测试

5.6 本章小结

6 结论与展望

6.1 研究结论

6.2 展望

参考文献