1.一种基于高维混沌系统的五维光概率成型加密方法,采用对称加密的方式传输信息,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤1、发送端实施加密:
(1.1)、映射生成密钥利用超高维混沌系统生成混沌数据,然后进行映射,生成五组密钥M1、M2、M3、M4及M3,用密钥对比特信息、16QAM的符号、星座点的相位、子载波的位置和时隙进行扰动,完成加密过程;
(1.2)、对待传输信号进行概率整形处理,获得非均匀分布的星座图;
(1.3)、利用第一组扰动因子M1对发送信号bit信号进行扰动;
(1.4)、利用第二组扰动因子M2对星座点的概率进行扰动;
(1.5)、利用第三组扰动因子M3对星座点的相位映射进行扰动;
(1.6)、利用第四组扰动因子M4对星座点的子载波位置进行扰动;
(1.7)、利用第五组扰动因子M5对星座点的时隙进行扰动;
步骤2、接收端实施解密:
通过专用通道接收解密参数,解密参数与加密参数一致,将解密参数通过混沌系统迭代生成混沌数据,映射生成五组解密因子,分别对时隙、子载波位置、星座点相位、16QAM符号和比特信息进行解密。
2.根据权利要求1所述的一种基于高维混沌系统的五维光概率成型加密方法,其特征在于,步骤(1.1)、中,所述超高维混沌系统包括两个控制器和非线性函数,其方程式具体如下:式中,a,b,c,d,e,f,g是系统参数,且均为实常数;x,y,z是状态变量,υ和ω是状态反馈控制器,当a=20,b=14,c=10.6,d=2.8,e=0.5,f=0.1,g=0.2时,系统满足李诺亚夫判定条件,处于超高维混沌状态。
3.根据权利要求2所述的一种基于高维混沌系统的五维光概率成型加密方法,其特征在于,步骤(1.1)中,通过赋予初始参数,利用所述方程生成五个维度的混沌数据,并通过映射方程生成五组密钥构成密钥空间。
4.根据权利要求3所述的一种基于高维混沌系统的五维光概率成型加密方法,其特征在于,所述的五组序列包括三个变量序列和两个控制器序列。
5.根据权利要求1所述的一种基于高维混沌系统的五维光概率成型加密方法,其特征在于,将待传输的二进制数据流经过概率整形生成非均匀16QAM信号。
6.根据权利要求1所述的一种基于高维混沌系统的五维光概率成型加密方法,其特征在于:在所述比特信息、星座图的符号和相位中,每一个比特信息和星座图中的符号、相位都对应一个密钥,设待干扰比特信息、星座点符号和星座点相位分别有K1,K2,K3个单位,则与M1,M2,M3对应的密钥组包含K1,K2,K3个密钥数据;在子载波和时隙中,每一条子载波和每一段时隙对应一个密钥,设J个数据在K4条子载波和K5个时隙中调制,那么与M4,M5对应的密钥组分别包含K4和K5个密钥数据;具体的:步骤(1.1)生成扰动因子M1时,用round函数对第一组混沌数据某一位的大小作为判决条件,判定结果为是,输出1;判定结果为否,则输出0;获得K1个1或0构成的扰动因子元素;
步骤(1.1)生成扰动因子M2时,以第二组混沌数据的某一位的大小作为判决条件,判定结果为是,输出1;判定结果为否,则输出-1;获得K2个1或-1构成的扰动因子元素;
步骤(1.1)生成M3时,以第三组混沌数据的某一位的大小乘以Π/8,获得K3个不同角度的扰动因子元素;
步骤(1.1)生成M4和M5时,设N为需要扰动的频域数目,MN为扰动矩阵,Ck为密钥,Ckt为中间密钥;用上面生成的一组密钥为例,N设为4,Ck为[0.351 0.8884 0.3886 0.9249],Ckt为Ck进行大小排序后取倒数的转置矩阵,即为 然后用MN=fs(Ckt·Ck)-1生成扰动矩阵,这边的fs()-1定义为矩阵中的元素大小为1时,矩阵中位置的值为1,若不为1,则矩阵中该位置的值为0;根据上述公式,生成的扰动因子为:通过该生成方法,生成K4和K5组扰动因子;
另外,在步骤(1.3)中,将比特信息与扰动因子M1异或,与密钥相同的字节信息变成0,与密钥不同的字节信息变成1;
在步骤(1.4)中,将星座点的符号坐标与扰动因子M2相乘,使对应1的星座点在星座图中的位置不发生改变,对应-1的星座点在星座图中的位置发生中心对称改变;
在步骤(1.5)中,将星座点的相位位置与扰动因子M3相乘,使每一个星座点都旋转相应的角度;
在步骤(1.6)中,将子载波位置与扰动因子M4相乘,使子载波的位置发生置换;
在步骤(1.7)中,将时隙分布与扰动因子M5相乘,使时隙分布发生置换。