Création et évaluation statistique d'une nouvelle de générateurs pseudo-aléatoires chaotiques

par Qianxue Wang

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Jacques Bahi.

Soutenue le 27-03-2012

à Besançon , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; Dijon ; Belfort) , en partenariat avec FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon) (équipe de recherche) et de Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (laboratoire) .

Le président du jury était Pierre-Cyrille Héam.

Le jury était composé de Jacques Bahi, Pierre-Cyrille Héam, Caroline Fontaine, Pierre Spitéri, Christophe Guyeux, Cédric Lauradoux.

Les rapporteurs étaient Caroline Fontaine, Pierre Spitéri.


  • Résumé

    Dans cette thèse, une nouvelle manière de générer des nombres pseudo-aléatoires est présentée.La proposition consiste à mixer deux générateurs exitants avec des itérations chaotiquesdiscrètes, qui satisfont à la définition de chaos proposée par Devaney. Un cadre rigoureux estintroduit, dans lequel les propriétés topologiques du générateur résultant sont données. Deuxréalisations pratiques d’un tel générateur sont ensuite présentées et évaluées. On montre que lespropriétés statistiques des générateurs fournis en entrée peuvent être grandement améliorées enprocédant ainsi. Ces deux propositions sont alors comparées, en profondeur, entre elles et avecun certain nombre de générateurs préexistants. On montre entre autres que la seconde manièrede mixer deux générateurs est largement meilleure que la première, à la fois en terme de vitesseet de performances.Dans la première partie de ce manuscrit, la fonction d’itérations considérée est la négation vectorielle.Dans la deuxième partie, nous proposons d’utiliser des graphes fortement connexescomme critère de sélection de bonnes fonctions d’itérations. Nous montrons que nous pouvonschanger de fonction sans perte de propriétés pour le générateur obtenu. Finalement, une illustrationdans le domaine de l’information dissimulée est présentée, et la robustesse de l’algorithmede tatouage numérique proposé est évalué.

  • Titre traduit

    Creation and statistical evaluation of a new pseudo-random generators chaotic


  • Résumé

    In this thesis, a new way to generate pseudorandom numbers is presented. The propositionis to mix two exiting generators with discrete chaotic iterations that satisfy the Devaney’sdefinition of chaos. A rigorous framework is introduced, where topological properties of theresulting generator are given, and two practical designs are presented and evaluated. It is shownthat the statistical quality of the inputted generators can be greatly improved by this way, thusfulfilling the up-to-date standards. Comparison between these two designs and existing generatorsare investigated in details. Among other things, it is established that the second designedtechnique outperforms the first one, both in terms of performance and speed.In the first part of this manuscript, the iteration function embedded into chaotic iterations isthe vectorial Boolean negation. In the second part, we propose a method using graphs havingstrongly connected components as a selection criterion.We are thus able to modify the iterationfunction without deflating the good properties of the associated generator. Simulation resultsand basic security analysis are then presented to evaluate the randomness of this new family ofpseudorandom generators. Finally, an illustration in the field of information hiding is presented,and the robustness of the obtained data hiding algorithm against attacks is evaluated.

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Informations

  • Détails : 1 Vol. (144p)
  • Annexes : 107 Ref

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Sciences - Sport (Besançon).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SCI.BESA.2012.35
  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire électronique, Besançon.
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