基于超混沌系统伪随机序列的图像加密算法

基于超混沌系统产生的伪随机序列,提出了一种高效的图像加密算法.算法由置乱和扩散2个部分组成.首先,置乱过程利用超混沌系统产生的子序列排序实现图像逐行、逐列置乱;然后,利用2种新的扩散函数实现图像的2轮扩散加密.由于加密密钥序列与被处理图像相关,因此该算法能抵抗选择明文和已知明文攻击.实验结果和安全性分析表明该方案不仅能取得好的加密效果,而且具有快速的加密解密性能.     

一个基于混沌和DNA编码的新型图像加密算法

论文提出一个基于混沌和DNA编码的新型图像加密算法,旨在将图像加密领域中具有巨大发展前景的两种加密技术-混沌系统和DNA编码进行结合,从而提出一个更为安全有效的加密算法.算法采用预处理-比特层面扩散-置乱-DNA编码及多轮扩散的加密结构.在预处理阶段-对明文图像进行位平面分解及合并;第一轮扩散阶段-利用论文提出的改进Logistic映射产生混沌序列对预处理后的图像进行双向扩散;置乱阶段-通过置乱序列充分改变图像像素点位置;第二轮扩散阶段-首先利用超混沌chen系统产生的随机序列对图像进行DNA编码及相关代数运算,再通过多轮双向扩散进一步提高算法安全性.最后进行安全性能分析,结果表明算法可有效抵抗暴力攻击、统计分析攻击、差分攻击等多项攻击,具有很好的安全性和有效性.     

新高维超混沌系统的设计及其图像加密应用

为增强信息的互联网传输安全和基于混沌系统的保密通信,通过一类渐近稳定的标称线性系统和一致有界的控制器的设计,构造了在多个控制位置生成具有最大个数正李氏指数的高维超混沌系统。同时,将该超混沌系统生成的多个伪随机序列进行预处理,选取部分伪随机序列对图像进行多轮置乱加密,并利用其余的伪随机序列对图像像素进行扩散加密,从而提高加密算法的加密效果和安全性能。通过数值仿真实验和安全分析,验证了多个伪随机序列组合的高维超混沌加密算法具有良好的保密性和安全性,并能抵御差分攻击、选择明文攻击和剪切攻击等。     

时间延迟与超混沌Chen系统相融合的图像加密算法研究

时间延迟是自然界一种普遍存在的现象,在图像加密中的伪随机序列形成过程中同样存在时间延迟现象。超混沌系统由于它具有良好的伪随机性、轨迹难以预测与分析以及相空间极其复杂等特征,使其非常适用于加密领域。但是在当前利用混沌或超混沌系统对图像进行加密的研究中,都没有考虑时间延迟这一特征,使其产生的混沌序列的自相关性不理想,加密效果不佳,无法反映出加密的实际过程。对此,本文提出一个时间延迟函数与位置索引置乱方法,采用时间延迟与超混沌Chen系统相结合的加密方法来解决此问题。通过时间延迟函数将时间延迟引入到超混沌Chen系统生成的混沌序列中,得到一组关于时间延迟的超混沌伪随机序列;然后利用位置索引置乱方法对其进行置乱,得到一组新的伪随机序列,并利用该新序列对图像进行置乱处理;最后采用密钥流机制对时间延迟的混沌伪随机序列进行量化,并利用密钥流机制处理后的新序列对图像进行扩散加密处理。借助MATLAB仿真软件来验证该算法,结果表明：本文提出的图像加密新算法具有理想的加密性能,所生成的混沌序列的自相关性系数变化更小,其密钥空间相当大,抗攻击能力大幅度提升。     

基于蔡少棠系统的灰度图像扩散加密算法

提出一个基于蔡少棠系统的灰度图像扩散机密算法.主要研究的蔡少棠混沌系统,系统的仿真分析,分岔分析,系统随参数变化过程的研究.图像加密方面,先利用蔡少棠系统产生混沌序列,接着对序列进行优化,进行行列扩散加密.图像加密算法安全方面,通过相关性分析,信息熵分析等.可以证明,通过此算法加密可以大大的提高数字图像的安全性,确保数字图像的安全传输.     

一种基于超混沌的对数字化图像信息的隐藏加密方法

提出了一种基于超混沌的图像隐藏方法.应用混沌系统产生混沌序列并生成二值伪随机序列对原始图像做预处理加密,并进行改进的魔方置乱和像素置换;然后对结果图像做进一步隐藏;最后应用评价指标对隐藏效果和安全性进行分析.结果表明,该方法具有较高的安全性和实用性.     

基于Logistic映射混沌加密算法的设计与实现

序列密码作为主要密码技术之一,它的的安全强度完全决定于它所产生的伪随机序列的好坏.混沌系统能产生具有对初值敏感、难以预测的性能良好的伪随机序列,所以很适于序列密码.通过对基于Logistic混沌映射的加密算法原理的分析,提出了一个基于该算法的加密方法,并从算法的安全性、效率等方面进行了性能分析.最后采用VisualC 开发工具完成了该混沌加密算法的设计,并用该算法对一个实例进行了加密.     

采用OHNN和M-LFSR的字序列密码加密方案

结合反馈型离散Hopfield神经网络(HNN)和改进型的线性反馈移位寄存器(M-LFSR)的优点,提出基于OHNN和M-LFSR的字序列密码.该方案利用离散Hopfield神经网络的混沌吸引子对改进型线性反馈移位寄存器的非线性选择输出,实现加密.安全性分析与仿真验证表明:该算法构造的伪随机序列具有良好的随机性、复杂度等特点,满足密码学的要求.     

基于循环移位和混沌系统的图像加密算法

针对目前混沌系统加密算法中明文相关性差和信息熵低的问题,提出一种基于循环移位和混沌系统的灰度图像加密算法.根据明文图像的统计特征,计算需要循环移位的位数;对灰度图像每一个灰度值进行左循环移位得到移位图像;根据初始条件和参数迭代生成3个不同的Logistic混沌序列;根据生成的混沌序列对移位图像进行加密生成加密图像.基于此,对图像直方图、密钥空间、相关性及信息熵进行测试和分析.理论分析及仿真结果表明该算法加密效率高,抗攻击能力较强,安全性好.     

基于超混沌系统的多图加密算法

针对现存混沌图像加密算法中,存在系统安全性不高、无法抵御明文攻击、加密图像相互独立、效率低等问题,提出了一种基于超混沌系统的多图加密算法。利用超混沌系统产生性能优良的混沌伪随机序列,并将多幅大小相同的图像拼合为一幅图像,之后采取一系列新颖的加密操作完成图像加密过程。此算法引入明文干扰项,采用比特级别的行列置乱、DNA随机编码、DNA的快速置乱与扩散操作,解密时可以自动检索干扰项,不仅使算法摆脱了一次一密(one-time pad,OTP)模式,而且使得混沌随机序列可以安全重复地使用。仿真结果表明,算法可以大幅度减少混沌序列的迭代次数,同时也保证了图像之间的高度关联,能够掩盖明文的比特信息分布,具有较高的明文敏感性,满足图像加密的基本要求。     

基于超混沌映射的医学图像小波域加密算法

针对当前医学图像加密算法在抗攻击能力和加密效率上的不足,提出了一种新颖的基于小波变换和超混沌映射的医学图像加密算法.首先,分析了Le Gall 5/3整数小波变换的特点,提出利用去相关性强度指标确定小波变换分解级数,充分降低像素间相关性;然后,设计新的二维超混沌系统产生快速伪随机序列,提高混沌密码的安全性和产生效率;最后,对选取的医学图像小波低频系数进行两轮扩散加密,增加密文对明文的敏感性和降低迭代次数.实验结果表明,算法具有高安全性和良好的加密效率,与现有方法相比,密文像素相关性降低20%,以上,加密所需时间约为原方法的0.01倍.算法适用于大容量医学图像的实时加密和解密.     

水印图像的混沌置乱算法

利用混合光学双稳混沌序列的伪随机性和初值敏感性,提出一种用于数字水印中的水印图像置乱算法.该算法针对水印图像,没有使用过多的额外技术,所以算法的复杂度较低;因为混合光学双稳混沌序列的伪随机特性,所以图像置乱的效果比较理想;混沌序列对初值具有敏感性,因此提高了置乱算法的安全性,使水印的安全依赖于密钥,且只需1个密钥,不同于logistic混沌序列需2个密钥.在数字水印技术中使用这种置乱技术,可以有效抵抗例如剪切等集中式攻击,使水印更具鲁棒性.     

像素位置与比特双重置乱的混沌图像加密算法简

分析当前流行的一类基于混沌序列置乱像素位置和像素值加密的混沌算法的安全性的不足,提出了一种抗选择明（密）文攻击的图像加密新算法。采用Kent混沌系统,根据明文像素值的特征和输入的密钥共同产生混沌系统的参数和预迭代次数,首先用混沌序列实现图像像素位置的全局置乱;其次,用另一个混沌序列实现对图像像素值中0、1比特位置乱。混沌序列的产生都与图像本身的内容自适应。仿真实验结果表明,该算法既克服了以往算法不能抵抗选择明（密）文攻击的缺陷,又具有良好的图像加密性能。     

像素位置与比特双重置乱的混沌图像加密算法

分析当前流行的一类基于混沌序列置乱像素位置和像素值加密的混沌算法的安全性的不足,提出了一种抗选择明(密)文攻击的图像加密新算法。采用Kent混沌系统,根据明文像素值的特征和输入的密钥共同产生混沌系统的参数和预迭代次数,首先用混沌序列实现图像像素位置的全局置乱;其次,用另一个混沌序列实现对图像像素值中0、1比特位置乱。混沌序列的产生都与图像本身的内容自适应。仿真实验结果表明,该算法既克服了以往算法不能抵抗选择明(密)文攻击的缺陷,又具有良好的图像加密性能。     

基于序列密码的图像加密算法

结合序列密码和混沌映射的优点,提出了一种灰度图像的加密算法.该算法首先将图像矩阵化,然后通过线性移位寄存器生成周期序列,通过序列的性质选出序列中的一段并且根据序列段生成密钥矩阵,因为密钥是通过序列流产生的,所以和明文流与密文流无关,能够有效地抵御选择明文攻击;已知明文攻击等攻击手段.然后通过Hill密码加密原理使用密钥流对图像矩阵进行加密,对加密后的矩阵进行置乱迭代后生成密文图像.经过理论分析和实验验证,该算法具有敏感性高,抗差分攻击能力强,信息熵高等优点.     

基于时空二维混沌序列的变参数混沌加密算法

提出一种基于时空二维混沌序列的可变参数混沌加密体制. 首先采用单向耦合映象格子模型产生时空混沌二值序列, 并对序列进行各项性能分析, 证明混沌序列具有良好的伪随机性. 其次, 采用一种新的变参数混沌加密算法, 将生成的时空混沌二值序列作为原始密钥, 并通过随机改变混沌加密系统的初始参数、 迭代次数及系统参数, 实现了变参数的加密过程. 实验结果表明, 该混沌加密系统中参数的随机变化, 增 加了混沌序列的复杂度和长周期性, 具有加密速度快、 安全性高的优点.     

一种基于超混沌序列的图像加密

基于n次有理Bézier曲线给出构造超混沌序列的方法,生成的混沌序列具有很好的伪随机性.通过对混沌序列的非线性离散化处理,可以生成相应的整数型伪随机序列,利用该整数型混沌序列对数字图像进行加密.数字实验表明,该算法生成混沌序列对数字图像加密效果良好,且该加密算法简单易行,具有较好的安全性.     

一种新的多涡卷混沌模型在图像加密中的应用

提出了一种能产生多涡卷的5阶超混沌系统,分析了该系统的平衡点、耗散性、Lyapunov指数等基本动力学特性.应用该混沌系统产生的伪随机序列构建随机矩阵和扩散矩阵,并对图像像素进行置乱和扩散,得到加密图像.在MATLAB平台进行了密钥空间分析、密钥敏感性分析、相关性分析、信息熵分析和抗剪切分析等.实验结果表明：本算法能够有效地抵御攻击,具有良好的加密效果.     

一种基于新的快速混沌加密算法及其在信息安全中的应用

提出了一种高速且易于在软件上实现的混沌加密算法．利用混沌系统的类随机性和遍历性,该算法产生了在固定子区间的混沌伪随机序列,同时动态改变变量值来对明文进行加密,实现了对多种类型文件信息的快速加密和解密．通过对该算法的效率和安全性进行分析,表明本密码系统有良好的安全性和较快的加密速度．     

基于双延迟变形系统的图像加密方法

针对典型的超混沌序列伪随机性较差的问题, 提出了一种基于掺铒光纤激光器双延迟变形系统超混沌序列的图像加密方法。该方法使用改进的双延迟变形系统产生超混沌伪随机序列, 该序列有更大的李雅普诺夫指数, 更强的伪随机特性。该方法应用在图像加密上, 只需一轮置乱和扩散, 并且不用同其他的伪随机序列联合使用。实验证明, 该方法有可靠的安全性, 足够的密钥空间和可接受的加密速度。