| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第16-26页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-18页 |
| 1.1.1 信息安全的重要性 | 第16-18页 |
| 1.1.2 信息安全的核心 | 第18页 |
| 1.2 元胞自动机的创立和研究历史 | 第18-23页 |
| 1.2.1 元胞自动机的诞生与发展 | 第19-20页 |
| 1.2.2 元胞自动机的应用研究 | 第20-23页 |
| 1.2.3 元胞自动机的研究现状分析 | 第23页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第23-24页 |
| 1.4 本文的结构与内容 | 第24-26页 |
| 2 元胞自动机理论与密码体制的安全性 | 第26-42页 |
| 2.1 元胞自动机的定义 | 第26-31页 |
| 2.1.1 元胞 | 第27页 |
| 2.1.2 元胞空间 | 第27-29页 |
| 2.1.3 元胞邻居 | 第29-30页 |
| 2.1.4 规则 | 第30-31页 |
| 2.2 元胞自动机的分类 | 第31-33页 |
| 2.2.1 维数分类 | 第31页 |
| 2.2.2 动力学分类 | 第31-33页 |
| 2.2.3 其他分类 | 第33页 |
| 2.3 可逆元胞自动机 | 第33-35页 |
| 2.4 元胞自动机的基本特征和主要优点 | 第35-36页 |
| 2.4.1 基本特征 | 第35页 |
| 2.4.2 主要优点 | 第35-36页 |
| 2.5 密码体制的安全性 | 第36-39页 |
| 2.5.1 评估密码体制安全性的主要方法 | 第36-37页 |
| 2.5.2 攻击方法 | 第37-38页 |
| 2.5.3 密码体制的攻击模型 | 第38-39页 |
| 2.6 加密算法的安全性分析 | 第39-40页 |
| 2.6.1 分组密码的安全性分析 | 第39页 |
| 2.6.2 公钥密码体制的安全性分析 | 第39-40页 |
| 2.7 本章小结 | 第40-42页 |
| 3 基于多层元胞自动机的分组加密算法 | 第42-76页 |
| 3.1 分组密码 | 第42-43页 |
| 3.2 多层元胞自动机 | 第43-44页 |
| 3.3 多层可逆元胞自动机加密算法 | 第44-55页 |
| 3.3.1 ILRCA算法加密思想 | 第44-46页 |
| 3.3.2 ILRCA加密算法 | 第46-51页 |
| 3.3.3 实验 | 第51-52页 |
| 3.3.4 安全性分析 | 第52-55页 |
| 3.4 反向迭代分组加密算法 | 第55-63页 |
| 3.4.1 二阶可逆规则的构造 | 第55-56页 |
| 3.4.2 基于多层元胞自动机的反向迭代分组加密算法 | 第56-61页 |
| 3.4.3 方案的安全性分析 | 第61-63页 |
| 3.5 反向迭代图像加密算法 | 第63-74页 |
| 3.5.1 引言 | 第63-65页 |
| 3.5.2 算法描述 | 第65-67页 |
| 3.5.3 算法安全性和性能分析 | 第67-74页 |
| 3.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 4 基于多层元胞自动机的公钥加密算法 | 第76-94页 |
| 4.1 公钥密码体制 | 第76-77页 |
| 4.2 公钥密码体制的安全模型 | 第77-80页 |
| 4.2.1 IND-CPA安全 | 第77-78页 |
| 4.2.2 安全假设 | 第78-80页 |
| 4.3 基于多层元胞自动机的公钥加密方案 | 第80-86页 |
| 4.3.1 具有T型邻域结构的多层元胞自动机 | 第80-81页 |
| 4.3.2 元胞自动机公钥加密的思想 | 第81-83页 |
| 4.3.3 多层元胞自动机公钥加密方案的设计 | 第83-86页 |
| 4.4 LCAPKE加密方案的安全性分析 | 第86-87页 |
| 4.5 实例 | 第87-89页 |
| 4.6 效率分析 | 第89-91页 |
| 4.7 方案的改进 | 第91-92页 |
| 4.8 本章小结 | 第92-94页 |
| 5 基于多层元胞自动机的数字签名方案 | 第94-108页 |
| 5.1 数字签名 | 第94-95页 |
| 5.2 数字签名的安全性 | 第95-98页 |
| 5.2.1 攻击模型和安全目标 | 第95-97页 |
| 5.2.2 安全假设 | 第97-98页 |
| 5.3 基于多层元胞自动机的数字签名方案 | 第98-99页 |
| 5.3.1 密钥生成算法 | 第98-99页 |
| 5.3.2 签名算法 | 第99页 |
| 5.3.3 签名验证算法 | 第99页 |
| 5.4 签名方案的安全性证明 | 第99-101页 |
| 5.5 数字实例 | 第101-103页 |
| 5.6 签名方案的效率分析 | 第103-105页 |
| 5.6.1 一维元胞自动机的个数对效率的影响 | 第104-105页 |
| 5.6.2 密钥空间分析 | 第105页 |
| 5.7 应用实例 | 第105-106页 |
| 5.8 本章小结 | 第106-108页 |
| 6 总结与展望 | 第108-110页 |
| 6.1 全文总结 | 第108-109页 |
| 6.2 展望与设想 | 第109-110页 |
| 致谢 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-122页 |
| 附录 | 第122页 |