分布式交互仿真网络中数据加密的研究

摘要

近年来，随着仿真规模的不断扩大，分布式仿真网络中的信息安全问题越来越突出。如何有效的保护分布式仿真网络中的信息安全已经成为一个亟待解决的问题。作为信息安全技术核心之一的加密技术也越来越重要，加密算法的好坏直接决定着信息的安全性。 本文分析了传统典型的加密算法DES和混沌加密的特点以及性能，并针对分布式交互仿真网络的加密需要提出了一种基于混沌序列和DES的混合加密算法。DES加密算法因其本身密钥空间较小使得DES加密算法受到了很大的限制，为了扩展DES的密钥空间，使加密后的密文更随机、更独立、更安全，我们采用混沌系统来生成DES每轮加密所需的密钥。混沌系统由于对初值的敏感性，很小的初值误差就能被系统放大，因此，系统的长期性是不可预测的，又因为混沌序列具有很好的随机特性，所以它可以产生随机数列，这些特性很适合扩展DES的密钥空间。本文采用了Lorenz系统构造了DES的轮密钥，使DES算法使用独立的轮密钥，从而建立一种基于混沌映射的具有无限密钥空间和“一次一密”特征的DES混合加密算法。最终的实验结果和性能评估结果表明混合加密算法有较高的安全性和适用性。 另外，本文在研究加密算法的基础上设计并实现了分布式交互仿真网络中的文件加密系统，能够对分布式交互仿真网络中的各种文件进行加密解密，同时具有密钥管理、用户管理、文件信息管理和用户身份认证等功能。 最后对本论文的内容和所做工作进行了总结，并对今后的进一步工作方向和目标进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题的研究背景

1.2分布式交互仿真网络的安全研究现状和发展趋势

1.3本课题的研究内容

1.4本论文的组织结构

第2章加密技术研究

2.1加密技术介绍

2.1.1密码学简介

2.1.2加密技术的概念和方法

2.1.3加密算法的评判标准

2.2对称密码体制

2.3公钥密码体制

2.4混沌加密

2.4.1混沌加密原理

2.4.2典型的混沌系统

2.5加密算法性能分析

2.5.1对称密码体制和公钥密码体制性能比较

2.5.2同种密码体制之间性能比较

2.5.3混沌加密的优势及存在的问题

第3章分布式交互仿真网络中加密技术研究

3.1分布式交互仿真网络

3.1.1分布式交互仿真网络概述

3.1.2基于HLA的分布式交互仿真网络

3.1.3基于网格的分布式交互仿真网络

3.2分布式交互仿真网络存在的安全问题

3.2.1目前信息安全存在的问题

3.2.2分布式交互仿真网络存在的安全问题

3.2.3分布式交互仿真网络中资源的安全保障措施

3.3基于Lorenz混沌方程和DES混合加密算法的研究

3.3.1分布式交互仿真网络中的数据分类以及加密需求

3.3.2混合加密算法的提出

3.3.3混合加密算法的设计思想

3.4混合加密算法的实现

3.4.1 DES加密过程

3.4.2 DES算法的f函数

3.4.3混沌密钥生成系统的构建及轮密钥的产生

3.4.4混沌密钥生成系统参数的处理

3.4.5混沌密钥生成系统的优化

3.5混合加密算法的实验结果与性能评估

3.5.1混合加密算法的应用效果

3.5.2混合加密算法的性能评估

第4章分布式交互仿真网络中的文件加密系统设计

4.1文件加密系统在分布式交互仿真网络中的应用环境

4.2文件加密系统的系统组成及工作方式

4.3文件加密系统的数据加密方式

4.4文件加密系统的密钥管理方式

4.5文件加密系统的界面设计

4.5.1 Windows Shell名字空间

4.5.2文件加密系统框架的建立

4.5.3文件加密系统主界面的实现

4.6文件加密系统的服务器端和客户端应用程序

4.6.1文件加密系统的服务器端应用程序

4.6.2文件加密系统客户端应用程序

4.6.3文件加密系统身份认证及文件传输管理模块

第5章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢