随着现代科技和网络的不断发展,数字信息在世界范围内获得极其广泛的应用。但是由于数字信息易于拷贝和发布,存在很多安全隐患,所以对于信息安全与保护的研究有着重大的理论意义和使用价值。密码学是保护信息安全的基本手段。经过研究证明,混沌理论和密码学之间有着天然的联系:例如混沌理论中的对初始条件和控制参数的敏感性、周期点集的稠密性和拓扑传递性,和密码学中的混淆与扩散特性有着密切的联系。而具有良好混合性的传统密码系统又暗示着有混沌现象,因此,基于混沌的密码技术的研究很快成为了信息安全上的研究热点,起着越来越重要的作用。本文重点研究混沌加密技术及其应用,主要工作有:1.详细论述了混沌理论基础。首先指出混沌现象普遍存在于自然科学和社会科学的诸多领域,回顾了混沌理论的研究历史,然后给出了混沌的定义,描述了混沌运动的特征,接着介绍了混沌研究所需的判据与准则,最后简要概括了混沌理论的广阔的应用前景。2.详细分析了现代密码学技术,研究了混沌理论与密码学的关系,以及将混沌理论应用到密码学的优势。3.详细分析了一种基于PCA神经网络算法的混沌系统,指出系统发生混沌的必要条件。提出了一种基于此混沌系统的混沌加密算法,并开发出一个基于混沌加密的文件加密器。在实验中,分别从统计分析、空间密钥分析和差分攻击等三方面验证了算法的安全性。4.将基于混沌的加密算法应用到数字图像加密中。论述了研究数字图像加密的意义,分析了几种常用的图像加密算法,提出了一种新的利用混沌图像加密算法,并对算法的安全性和效果做了分析。5.将基于混沌的加密算法应用到国盾印章治安系统中,包括软件注册和数据加密两方面的应用。在软件注册方面,设计了一种安全可靠的注册算法,既可以限制一台机器只能使用一个注册码又可以限制软件使用时限。在数据加密方面,利用混沌加密将一些重要但不能以明文显示出来的信息加密成密文。6.最后对全文的研究工作作了总结,并展望了混沌理论及在信息安全应用研究方向。