前言
自从1963年气象学家Lorenz发现混沌现象以来,混沌得到了广泛而深入的研究,混沌理论被誉为20世纪继相对论、量子理论后的第三大科学理论革命。特别是1990年美国海军实验室的Pecora和Carroll发现混沌同步后,便掀起了混沌及其在信息安全领域研究的热潮,经过30多年的研究和发展,混沌保密通信、混沌密码学正成为信息安全技术领域中高新技术新的生长点。一方面,混沌的应用将不断促进人们对混沌本质的深刻认识; 另一方面,混沌应用中提出的新问题也将进一步引领混沌研究的深入。虽然混沌保密通信与混沌信息安全技术离实际应用还有较长的路要走,但其应用前景广阔。
本书在《混沌保密通信原理与技术》的基础上进行了补充修订,全书共10章。第1章综述了混沌研究的历史,介绍了混沌发展中的重要人物与趣事,评述了混沌同步控制技术和混沌信息安全技术研究进展; 第2章阐述了非线性系统的混沌特性分析方法; 第3章介绍了典型混沌动力学系统模型; 第4章通过实例讨论了混沌系统的同步控制原理与方法; 第5章讨论了基于混沌同步的保密通信技术与方案; 第6章讨论了基于混沌序列的信息加密技术; 第7章研究了混沌数字图像加密算法设计与实现; 第8章研究了基于混沌的音视频实时加密通信技术; 第9章研究了分数阶混沌系统的最新研究进展、动力学特征分析与仿真方法; 第10章研究了混沌系统的仿真与电路实现技术。为了方便读者掌握书中的重要知识点,作者在每章的最后列出了少量思考题,为教师安排课后训练提供便利。为了方便大家查找相关文献和及时发表研究成果,作者将混沌及其应用研究领域的主要学术期刊作为本书的附录A; 为了方便读者迅速掌握混沌研究方法,作者把课题组研究积累的有关分析算法程序进行了整理,作为本书的附录B。
本书是作者在总结课题组从事该领域研究成果的基础上,参阅大量国内外相关文献资料编写而成的。在作者从事该领域的研究过程中,先后得到了美国威斯康星大学J.C.Sprott教授,华南理工大学丘水生教授,广东工业大学禹思敏教授,杭州电子科技大学王光义教授,湖南大学王春华教授,中南大学张泰山教授、盛利元教授和朱从旭教授的指导和帮助,作者对以上诸位先生的关怀和指导表示诚挚的谢意!在本书的编写过程中,还得到历届研究生的积极参与和大力支持,在此表示衷心的感谢!感谢国家自然科学基金项目(No.61161006,61573383,11747150,61901530)的资助!
由于作者水平有限,书中难免有不妥之处,敬望读者不吝赐教。
孙克辉王会海贺少波
2021年7月于长沙