基于超混沌和扩展Cat映射的实时视频流加密算法

由于超混沌系统具有随机性好、可确定再生且密钥空间较大的特性，提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展Cat映射的实时视频流加密算法。由于流密码加密可增加密码的复杂度，而块密码加密可帮助流密码抵挡已知明文攻击，从而大大提高了密码的抗攻击性。因此，提出将流密码和块密码相结合实现视频流的实时加密，克服了现有的多数基于混沌系统的视频加密算法不能抵抗已知明文攻击和密钥空间小的缺点。该算法流密码采用四维连续超混沌方程进行加密，可同时生成4个混沌序列，     

一种基于状态空间搜索的混沌分组密码

传统分组密码的结构缺陷性比较明显,使得密码安全性大大降低.奉文设计并实现了一种基于混沌状态空间搜索的混沌分组密码.提供了状态空间搜索过程,引入了参数变换单元,最后进行了性能分析.在搜索过程中,密码分析者无法得到混沌轨道信息,从而不能利用混沌理论工具进行攻击.     

混沌序列在分组密码中的应用

将混沌序列和分组密码相结合而产生一种新型混合密码体制,该体制综合了这两种密码体制的优势,具有较高的安全性.通过混沌序列来产生分组密码所需的密钥流,由此克服了分组密码的相关性的缺陷,实现了在不影响传输速度的同时又有较高的算法安全性.     

基于超混沌序列的分组密码算法及其应用

利用混沌现象的“蝴蝶”效应和难以预测性等特点,提出利用超混沌序列改进分组密码算法的思想,实现基于超混沌序列的DES(数据加密标准)和AES(高级加密标准)算法,给出改进算法用于加密文本和图像数据的应用实例,分析比较改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能。研究表明,分组密码算法和超混沌序列技术结合能够进一步提高系统的安全性和抗破译性能。     

基于单向混沌函数的图像加密算法分析

对一种基于单向混沌函数的图像加密算法进行了安全性分析.分析了此混沌函数的性质,指出其对控制参数不敏感,迭代产生的密钥流不是均匀分布,零值分布偏多.提出一种选择明文攻击方法,可以在一定精度范围内估计加密算法的密钥值.实验结果表明,该加密算法对于选择明文图像攻击是不安全的,对混沌轨道和密钥流序列进行有效隔离可增强其安全性.     

对一种基于排序变换的混沌图像置乱算法的商榷

针对"基于排序变换的混沌图像置乱算法"一文提出的密码系统进行了安全性分析.在有限数字精度下,密钥空间小不足以抵抗唯密文攻击.在选择明文攻击或选择密文攻击下,置换地址码可以重现.在此基础上,结合Logistic混沌映射的反向迭代,提出了一个密钥恢复算法.理论和实验结果均表明,该密钥恢复算法是实际可行的.有限数字精度的限制和线性变换的弱点,是导致该密码系统不够安全的两个主要原因.最后讨论了五种可能采取的改进措施及其效果.     

基于超混沌和扩展Cat映射的实时视频流加密算法

为提高密码的抗攻击性,利用超混沌系统随机性好、可确定再生,且密钥空间较大的特性,提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展Cat映射的实时视频流加密算法。该算法将流密码和块密码相结合,实现视频流的实时加密,克服了现有的多数基于混沌系统的视频加密算法不能抵抗已知明文攻击和密钥空间小的缺点。流密码采用四维连续超混沌方程进行加密,可同时生成4个混沌序列,既提高了加密速度,又增加了密码的复杂度。块密码应用扩展的Cat映射,通过将信息置乱进行加密,Cat映射对初值和参数敏感,置乱效果好,且是双射函数,适合于信息的加密。实验结果表明,该算法安全性高,密钥空间大,能抵抗统计分析、差分攻击,密钥敏感性高,加密速度快,可达到3 Mb it/s,满足实时处理的要求。同时,该算法与视频压缩算法相独立,实现简单。     

时空混沌自同步流密码系统的选择密文攻击

密码系统是否保密在于它能否抵御所有已知的攻击方法,如果利用所有的攻击方法获取系统密钥所花的代价都不比穷尽搜索攻击方法所花的代价低,而实际的计算资源和可用来计算的时间又不可能承受穷索密钥的任务,那么这个密码系统是实际保密的.我们用分类中最强的选择密文攻击对时空混沌自同步流密码系统进行了分析,结果表明,即使在最弱密钥条件下,选择系统抵抗力最弱的常数密文驱动攻击所花的计算代价仍然远远高于穷尽搜索攻击的代价,因此,本时空混沌密码系统是一个具有实际保密性的密码系统.     

基于神经网络的对称密码系统

将混沌机制的非线性和随机特性引入密码系统 ,是加强信息保密的有效途径。离散 Hopfield神经网络存在混沌吸引子 ,基于此可以构造新的加密算法。该文在 GuoDonghui等人提出的对称的概率加密算法的基础上利用密码分组链接模式 (CBC) ,构造了一个较为完整的神经网络分组密码系统 ,它与数字加密标准 (DES)相比 ,更为简单 ,并具有抵御一些类型攻击的优点     

分组密码的相关模式攻击

对分组密码的工作模式进行了攻击，结果表明如果攻击者能询问电码本（ECB）问答器，则很容易攻破明密文分组连接模式（PCBC）；相反如果攻击者能询问PCBC问答器，则攻击者能很容易攻破ECB、密码分组连接模式（CBC）、密码反馈模式（CVB）和输出反馈模式（OFB）。     

一种新的数字混沌密码序列及其性能分析

为产生数字混沌密码序列,提出了一种新的数字混沌密码序列的设计与生成方法,基于连续混沌系统的直接离散量化和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)技术,密钥参数为初始条件和混沌系统的参数值,其密钥空间大,既可同时产生多路密码序列,又可产生大量不同密钥的密码.基于FPGA产生的混沌密码序列尤其能够有效避免模拟电路所带来的参数失配问题.该混沌密码序列发生器通过了基本的美国国家标准技术研究院(national institute of standard and technology,NIST)测试,可应用于基于软硬件的扩频通信和信息加密.     

对结合超混沌序列和移位运算图像密码的攻击

混沌密码系统已展现了若干非传统的优良特性,同时从数学理论上对混沌密码系统开展严密的密码分析对促进其进步具有至关重要的意义。对一种基于超混沌序列和移位运算的图像加密算法进行了密码分析,该算法的核心思想是利用改进的超混沌序列对图像先后实施置乱、扩散和混淆处理。运用选择明文攻击方法,成功破解了该算法中用于像素位置置乱以及像素值扩散和混淆的等效密钥,从而能利用破解的等效密钥解密出目标明文。理论分析和实验结果验证了本文选择明文攻击策略的可行性。简要讨论了提高该密码算法安全性的一些改进措施。     

一种基于选择明文-时间差异的边信道攻击方法

为了研究密码算法的安全性能,提出了一种基于选择明文-时间差异的边信道攻击(简称选择明文-时间攻击)方法.该方法通过选择少量适当的明文输入密码系统,检测相应部分代码的执行时间,从而分析获取密钥,用来攻击分组密码或公钥密码系统.为了便于说明,文中以分组密码DES算法为例,详述了选择明文-时间攻击的具体实现.在单片机上的实验...     

S盒变换规则融合雅克比椭圆混沌映射的图像加密算法研究

由于当前的基于混沌映射的图像加密算法存在瞬态效应,且在像素扩散阶段都没有使用完整的随机密码序列,从而降低了加密系统的安全性,无法抵御各类明文与密文攻击。对此,设计了一个完整的随机密码序列和新的雅克比椭圆映射,并定义了一个S盒变换规则;构造了预混淆-混淆-扩散结构,提出了S盒变换规则耦合雅克比椭圆混沌映射的图像加密算法。首先利用S盒变换规则对初始图像进行预混淆;再根据Logistic混沌映射与代数变换模型所生成的外部密钥迭代雅克比椭圆混沌映射,以消除瞬态效应;改变初始外部密钥,再次迭代雅克比椭圆混沌映射,用序列修正函数对迭代得到的伪随机序列进行修正,产生的新序列在混淆机制下改变预混淆图像像素值;根据密钥流机制和新序列来设计一个完整的随机密码序列,对混淆像素进行扩散。在MATLAB仿真平台上测试结果表明:该算法高度安全,拥有很强的密钥敏感性,密钥空间巨大。     

基于环面自同构的混沌公钥密码算法分析

混沌映射因其自身特性已经在私钥密码系统中得到了广泛的应用,但在公钥系统中的研究还很少. 本文介绍了一种基于典型的混沌映射环面自同构的类RSA混沌公钥密码算法, 并对其进行了抗攻击分析,经过分析可以看出该算法在某些抗攻击方面性能要优于传统的RSA算法.     

一种抗能量分析攻击的混沌密码系统

研究表明很多密码系统虽然通过了常规安全性能测试，但是被证明可通过侧信道攻击破解，从而破获密码系统的敏感信息.为了抵抗侧信道攻击，设计了一种基于混沌的密码系统.该密码算法用两个混沌映射分别生成轮密钥和随机序列数，中间数据由明文、轮密钥和随机序列数三者通过异或操作生成，从而达到扩大密钥空间的目的.此外，随机序列数还控制随机化操作，通过随机化操作，将中间数据与能量消耗的关系进行隐藏，减少侧信道信息的泄露，以此达到抵抗能量分析攻击的目的.为了评估设计的密码系统的安全性，首先对其进行了常规测试，例如字符频率测试、信息熵测试和依赖性测试等，实验结果表明该系统具有良好的安全性能.其次，将该加密算法在Atmel XMEGA128芯片上实现，并对其进行了相关能量分析，结果表明所提出的密码系统可以防御相关能量分析攻击.     

混合密码SCB算法的密钥恢复攻击

针对SCB(senior cross breed)算法序列部分设计的安全问题,在已知序列部分生成的密钥流的情况下,用O(244)的计算复杂度恢复算法的种子密钥。为得到序列部分攻击所需要的密钥流,基于单比特随机故障模型,对SCB算法分组部分进行了差分故障攻击,当引入640次故障时,攻击算法成功率可以达到99.4%。恢复算法256 bit种子密钥需要的计算复杂度为O(244)。     

基于Logistic映射的分组密码算法研究及其应用

针对传统分组加密算法仅仅依赖于算法设计，初始密钥始终不变的不足，提出利用Logistic映射改进分组密码算法的思想．实现了基于混沌序列的DES算法，先用Logistic映射定时迭代产生的伪随机序列，然后经过变换后作为DES算法的密钥，使其分组加密算法得密钥也处于不断的变化之中，从而提高加密强度．并给出了改进算法加密图像数据的应用实例，分析比较了改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能．     

抗侧信道攻击Fixed-base Comb算法设计

本文中，提出了基于Fixed—base Comb抗侧信道攻击新方法，该方法构建了一个用于表征标量k位串新序列，提出的方法仅仅多进行了一个点加法和双倍运算，在总的密码运算中可以忽略不记．因此该方法在得到高安全性的同时，几乎没有增加计算时间．     

基于Logistic映射的分组密码算法研究及其应用

针对传统分组加密算法仅仅依赖于算法设计 ,初始密钥始终不变的不足 ,提出利用Logistic映射改进分组密码算法的思想 .实现了基于混沌序列的DES算法 ,先用Logistic映射定时迭代产生的伪随机序列 ,然后经过变换后作为DES算法的密钥 ,使其分组加密算法得密钥也处于不断的变化之中 ,从而提高加密强度 .并给出了改进算法加密图像数据的应用实例 ,分析比较了改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能 .