混沌是非线性动力学系统中一种确定性的、类似随机的过程，混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、似噪声的特性。近二十年来利用混沌动力学系统实现保密通信的研究逐渐得到发展，混沌天然的伪随机特性为构造安全数据交换、数据源完整性验证、信息伪装与隐匿等提供了新的工具。　　 本研究基于混沌动力学基本原理，分析了混沌动力学特点及判别方法，结合连续和离散混沌系统，在单向散列函数、细胞神经网络、时滞系统同步、广义混沌系统等方面做了大量有价值的研究和探索，主要的研究内容是：　　 （1）基于嵌入式混沌映射的单向散列函数构造　　 设计了基于离散混沌映射含对称密钥的单向散列函数。该方法仅采用简单的布尔运算和移位运算，并将混沌序列嵌入到整个操作过程中，促使消息位产生更大的扩散与混淆，并更快达到雪崩效应。本方法在不限制明文长度的情况下可产生5×L（L≧32）位单向散列值。　　 （2）细胞神经网络超混沌同步系统性能分析及应用　　 设计了一个新的五维细胞神经网络超混沌同步系统，研究分析表明极点配置与同步速度密切相关。为最大限度地减少噪声对收发双方同步误差的干扰，提出了选择反馈矩阵和补差值相结合的方法，并将其应用于多通道图像保密通信系统，该设计方法还可实际应用于多媒体保密通信之中。　　 （3）一类参数时滞混沌系统的参数辨识与自适应同步　　 研究了一类参数不确定的时滞混沌系统的参数辨识与自适应完全同步、延迟同步。基于Lyapunov-krasovskii泛函理论，设计了时滞同步控制器和参数自适应律。通过实验仿真可知，系统能达到较满意的同步效果，并且未知参数能够得到较好的辨识。结果表明该设计方法的有效性和现实可行性。　　 （4）自时滞混沌系统的同步构造及其电路仿真实验　　 时滞混沌系统具有无穷维状态空间，蕴含丰富的动力学行为特点。研究了自时滞混沌系统的同步构造，理论证明了新系统的渐近同步的充分条件。运用电子工作平台Multisim软件对该系统的一个混沌吸引子进行了电路的设计和仿真模拟。　　 （5）基于广义混沌同步理论的图像数字安全认证通信方案　　 构造了一个新的8维Chua广义混沌同步系统，结合标准的离散混沌映射，提出了一个非对称的并具有数据验证功能的数字图像安全通信方案，该方案通过将8位真彩图像置乱并转换成16位高精度图像，实现类似“一次一密”加密功效，密钥数量可达到35个，最大密钥空间可达到10538。本方案可在Internet网络上安全地进行数字信息通信。