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随着对混沌以及混沌密码学的深入研究，如何将混沌理论应用于实际的工程项目逐渐成为人们研究的热点。本文将混沌理论与工程实践相结合，提出了一种基于Android手机平台的混沌加密系统。在此加密系统中使用了一系列混沌加密算法，并将其应用于手机的短信、图片、语音加密上，实现了对Android手机短信的加密并传输、解密并显示；手机拍照图片数据的本地加密与解密功能；以及基于WiFi无线网络的保密IP电话服务，对传统的IP电话进行了由有线到无线、由通话明文传输到通话密文保密传输的改进，大大提高了手机信息的安全性。此外，本系统拥有良好的人机交互界面，为用户提供了多种可供选择的混沌方程与加密方式，并可以通过设置的不同系统参数，获得大量不同的混沌加密密钥，极大地提高了系统的安全性。本文的主要工作包括以下几个方面：（1）对混沌的定义与混沌的运动学特征进行了阐述，通过举例说明了几种常见的混沌模型。介绍了密码学的基本概念，以及混沌与传统密码学之间的联系与区别，最后对混沌密码学的设计方案进行了概括总结。（2）研究了混沌系统的级联和级联混沌对动力学特性的影响，提出了混沌系统级联的定义及条件，从理论上证明了级联混沌的Lyapunov指数近似为各个级联子系统Lyapunov指数之和；适当的级联可增加系统参数、扩展混沌映射和满映射的参数区间，由此可提高混沌映射的初值敏感性和混沌伪随机序列的安全性。（3）提出了一个基于TiO2忆阻器模型的混沌系统。对其进行了动力学特性分析与Matlab仿真实验，基于DSP技术实现了混沌系统数字化和序列产生，并将所产生的混沌加密序列通过NIST标准的统计测试，测试结果表明，序列性能良好，满足加密系统需求。（4）为了获得良好的加密性能，在手机加密系统中，使用了混沌流密码加密与混沌-AES混合算法加密两种加密算法。混沌流密码加密是通过产生混沌伪随机序列，将其直接与明文数据进行异或运算的加密方法。而混沌-AES混合算法则是对传统的AES算法进行改进，是将AES算法与混沌理论相结合的一种全新算法。（5）对基于Android平台的手机混沌加密系统进行设计和实现。采用Android系统2.2版本进行开发设计，使用JAVA语言编程，设计了多功能的人机交互界面，方便用户设置各种加密参数与选择加密方程。实现了对手机短信的收发与加密解密，拍照的实时加密与本地解密功能，以及采用WiFi技术、TCP协议的保密IP电话的设计。