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一、引言
混沌密碼技術是一種較為新穎、較為先進的加密技術,具有簡單易用、性能優越的優點。其實現方法是由產生混沌的系統生成一段符號序列,作為加密的因子序列。非線性科學是近幾十年蓬勃發展的新興科學,它不同與傳統的線性科學,其系統滿足疊加原理,即系統整體狀態可由局部疊加而成,從哲學的觀點,這其實就是還原論,也就是系統整體等于部分之和。現代科學研究發現,系統數學模型可以描述稱線性模型和非線性模型的組合,當非線性模型影響很小時,它可以忽略不計,即用線性模型就可以描述系統,此時,還原論適用。但是,有很多科學系統,非線性模型在其中起關鍵作用,其重要性超過線性模型,系統已經不再是部分的簡單疊加,這時,還原論已不再適用。而且,非線性科學才是科學的主流,描述科學系統的線性關系不過是忽略了非線性關系的近似而已。分形、混沌、孤立波是其最重要的3個組成部分。由于突變論、協同論、耗散結構論的出現和發展,非線性科學和它們有相同的地方,促進了在各類不同系統或系統不同部分從橫向關系上發現非線性聯系而導致的一致性,促進了非線性科學的發展。物聯網是繼互聯網之后,網絡互連技術的一次大發展,它已經不是單純意義上用戶與用戶的互聯,而是物物相聯。它既是互聯網的擴充,又超越了互聯網,使得物聯網重點由傳統的網絡互聯發展為業務及其應用。
二、混沌加密技術原理
混沌是復雜的非線性科學動力學行為,混沌有隨機性、遍歷性、對初始條件敏感性的特性以及確定性。由確定的數學方程,比如多項式方程和微分方程就可以產生出不確定的隨機性,這的確不可思議。混沌里有著名的“蝴蝶效應”可以生動描述其對初始條件的敏感性——“一只南美洲亞馬孫河邊熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇幾下翅膀,就有可能在兩周后引起美國得克薩斯的一場龍卷風”。正是由于混沌對初始條件和控制參數的敏感性,導致了其軌道實際不可預測,如果應用到密碼技術方面,會使得破解密碼有很大困難。因為,混沌系統產生的混沌符號序列作為加密的密鑰,通過該密鑰對要傳輸的明文內容進行加密,接收方如果解密時,保障初始條件和參數相同,就可以重構出同樣的系統方程,對密文進行解密,但只要有一點不同,就可能因為誤差過大而無法破譯。所以,混沌加密技術有隨機性好、密鑰獲取方便、更換也方便、抗干擾等優點。
三、混沌加密技術在物聯網的應用
網絡安全指要保護網絡信息的可用性、完整性和保密性。隨著物聯網的的發展,其感知層的不同節點來源多種多樣,網絡結構千差萬別,如果要使用比較復雜的方式來確保物聯網的安全,難度過大。并且,物聯網是物物相聯,這就意味著大量物品會成為其節點,數量比互聯網大得多,如果加密技術過于復雜,那么會導致加密的通信量成幾何級數增大,可能使網絡效率降低。物聯網按傳統方式劃分都有感知層、傳輸層、應用層三層,各層都必須保障自己的安全,都有適用于自己的加密技術。混沌加密技術因為結構簡單,易于加密,而且能夠通過硬件電路實現其加密算法,既實現了對物聯網無線網絡的加密,對網絡資源的占用又很少,很符合物聯網的需要。物聯網的感知層大部分基于RFID,即射頻識別技術,它能夠進行無線自動識別和無線數據獲取。這里,把混沌數字水印技術應用于RFID標簽預防篡改,既能夠有效進行加密,又能夠實現高效地加密和解密。物聯網數據的傳輸幾乎是海量的,數據可能會進行壓縮后進行傳輸,并且此時也可能對數據進行加密,其編碼和加密方式如果采用混沌加密技術,如果再結合硬件電路進行加密和解密,其傳輸效率會大大提高。
四、結論
為了既能保障網絡安全,又能盡量降低網絡在保障安全時消耗的資源,采用混沌加密技術成為不錯的選擇。它加密簡單,資源消耗少,能夠通過硬件電路實現,但是又適用于物聯網不同異構網絡的不同需要,這一簡單又實用的加密技術必將在未來在物聯網安全中占有重要地位。