摘 要：針對預(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問題，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)生器生成隨機序列，其次對序列進行歸一化處理，接著利用序列對明文進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，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密通信。實驗結(jié)果和分析表明，該加密算法具有密鑰空間大、密鑰敏感性強的特點。

　　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)模的擴張，受施工周期、環(huán)保意識等因素影響，現(xiàn)場施工效率和建設(shè)質(zhì)量的矛盾愈加突出;為解決上述問題，產(chǎn)生了裝配式預(yù)制艙變電站，其最大的優(yōu)勢即為實現(xiàn)變電站的工廠化預(yù)制，在縮短建設(shè)周期的同時保證工程質(zhì)量[1]。

　　物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)預(yù)制艙變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾侄危畔踩请娋W(wǎng)需要重點解決的一道難題[2]。面對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)去對實現(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)測的隨機現(xiàn)象。世界知名的動力氣象學(xué)家，混沌理論的創(chuàng)立者之一Lorenz指出混沌具有三個特點：1、混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)看似隨機;2、對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)的非線性動力學(xué)特性賦予了該系統(tǒng)不可預(yù)測性。其遍歷性主要表現(xiàn)在其混沌吸引域內(nèi)，混沌運動是各態(tài)歷經(jīng)的。混沌系統(tǒng)的混亂性可以很好的與密碼學(xué)結(jié)合，設(shè)計出一些在多場景應(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，混沌系統(tǒng)作為一個熱門領(lǐng)域被大量研究與廣泛運用[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。

　　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]。當解密密鑰存在10-14數(shù)量級的錯誤時，解密過程無法順利進行。解密結(jié)果的統(tǒng)計直方圖如圖(5)所示。由實驗結(jié)果可知，即使密鑰存在微小差異也會對明文的還原產(chǎn)生影響，解密過程中達到臨界值會產(chǎn)生雪崩效應(yīng)，降低被破譯的風險[17]。

　　5 結(jié) 論

　　針對針對預(yù)制艙變電站物聯(lián)網(wǎng)通信安全等痛點問題，提出了一種基于超混沌數(shù)據(jù)的加密算法。算法通過超混沌系統(tǒng)得到一個高隨機性序列的生成作用器，以得到的高隨機序列作為關(guān)鍵點，對傳統(tǒng)的加密手段進行了一定程度上的加強，使得通訊相較傳統(tǒng)手段有所進步。實驗結(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，有望為未來預(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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