摘 要：針對(duì)預(yù)制艙變電站物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中存在的信息泄露和隱私保護(hù)問(wèn)題，提出了一種基于超混沌數(shù)據(jù)的加密算法。即首先利用混沌發(fā)生器生成隨機(jī)序列，其次對(duì)序列進(jìn)行歸一化處理，接著利用序列對(duì)明文進(jìn)行掩膜置換等加密操作，最后將密文發(fā)送至預(yù)制艙變電站服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密通信。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析表明，該加密算法具有密鑰空間大、密鑰敏感性強(qiáng)的特點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)安全;混沌密碼;超混沌;數(shù)據(jù)加密;預(yù)制艙變電站

　　隨著電網(wǎng)投資力度的加大與建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)張，受施工周期、環(huán)保意識(shí)等因素影響，現(xiàn)場(chǎng)施工效率和建設(shè)質(zhì)量的矛盾愈加突出;為解決上述問(wèn)題，產(chǎn)生了裝配式預(yù)制艙變電站，其最大的優(yōu)勢(shì)即為實(shí)現(xiàn)變電站的工廠化預(yù)制，在縮短建設(shè)周期的同時(shí)保證工程質(zhì)量[1]。

　　物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)預(yù)制艙變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾侄?，而信息安全是電網(wǎng)需要重點(diǎn)解決的一道難題[2]。面對(duì)信息量日益攀升的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)加密算法面臨著被突破的挑戰(zhàn)，因此研究一種新型加密技術(shù)去對(duì)實(shí)現(xiàn)預(yù)制艙變電站物聯(lián)網(wǎng)的可靠通信具有重要意義[3]。

　　混沌是指確定的宏觀的非線性系統(tǒng)在一定條件下所呈現(xiàn)的不確定的或不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)現(xiàn)象。世界知名的動(dòng)力氣象學(xué)家，混沌理論的創(chuàng)立者之一Lorenz指出混沌具有三個(gè)特點(diǎn)：1、混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)看似隨機(jī);2、對(duì)初始條件具有高度敏感的依賴性;3、初始條件的內(nèi)在變換影響其敏感性。除此之外，混沌系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)特性賦予了該系統(tǒng)不可預(yù)測(cè)性。其遍歷性主要表現(xiàn)在其混沌吸引域內(nèi)，混沌運(yùn)動(dòng)是各態(tài)歷經(jīng)的?；煦缦到y(tǒng)的混亂性可以很好的與密碼學(xué)結(jié)合，設(shè)計(jì)出一些在多場(chǎng)景應(yīng)用且安全性能高，加密速度快的安全保密算法。因此，近年來(lái)，混沌系統(tǒng)作為一個(gè)熱門領(lǐng)域被大量研究與廣泛運(yùn)用[3-9]。

　　1 相關(guān)理論

　　從表中數(shù)據(jù)可以看出，本文算法的密鑰空間大于其他算法。密鑰空間的大小是影響密文被破譯的難易程度的重要因素[15]。所以本文算法相較于其他算法安全性更強(qiáng)。

　　4.3 密鑰敏感性分析

　　算法密鑰的敏感性決定算法的安全性[16]。當(dāng)解密密鑰存在10-14數(shù)量級(jí)的錯(cuò)誤時(shí)，解密過(guò)程無(wú)法順利進(jìn)行。解密結(jié)果的統(tǒng)計(jì)直方圖如圖(5)所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，即使密鑰存在微小差異也會(huì)對(duì)明文的還原產(chǎn)生影響，解密過(guò)程中達(dá)到臨界值會(huì)產(chǎn)生雪崩效應(yīng)，降低被破譯的風(fēng)險(xiǎn)[17]。

　　5 結(jié) 論

　　針對(duì)針對(duì)預(yù)制艙變電站物聯(lián)網(wǎng)通信安全等痛點(diǎn)問(wèn)題，提出了一種基于超混沌數(shù)據(jù)的加密算法。算法通過(guò)超混沌系統(tǒng)得到一個(gè)高隨機(jī)性序列的生成作用器，以得到的高隨機(jī)序列作為關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)的加密手段進(jìn)行了一定程度上的加強(qiáng)，使得通訊相較傳統(tǒng)手段有所進(jìn)步。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的算法具有執(zhí)行效率高、密鑰空間大及密鑰敏感性良好的特點(diǎn)，有望為未來(lái)預(yù)制艙變電站物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與建設(shè)提供一種新思路。

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