新混沌系统与神经网络结合的图像加密算法

为了解决传统单一混沌图像加密算法中混沌系统退化、加密算法难以抵抗选择明文攻击等问题,构造了新3D-Duffing混沌系统,设计了一种明文相关联的位循环扩散加密算法,对图像进行第一次加密;采用RBF神经网络对Henon混沌序列进行预测,得到预测密钥流,在加密序列中随机嵌入预测密钥的方法来对图像进行二次加密,从而能有效地抵抗选择明文攻击。实验结果对比分析表明,该算法能够使图像像素值完全改变,且加密后的图像像素值分布均匀,NPCR和UACI值均接近理论值。该算法不仅解决了混沌系统退化等问题,还进一步提高了加密算法的安全性,具有良好的应用价值。     

一种基于双向扩散的混沌图像加密算法研究

利用耦合映像格子所产生的混沌信号优良特性,采用混沌密钥时变的图像像素值双向扩散的加密方案,研究提出了一种新的混沌图像加密算法,然后对所提算法进行测试仿真和性能分析,测试结果表明所提算法具有较强的安全性和有效性,足以抵抗穷举攻击、统计攻击、差分攻击、已知/选择明文攻击等各类常见的攻击.     

基于混沌和边缘特征的医学图像加密算法

基于混沌和边缘特征,给出一种医学图像加密算法,以改善加密效果并提高安全性能。先对原始医学图像进行位平面分解,并利用混沌序列获得源图像的边缘映射;再对原始图像位平面和源图像边缘映射依次进行异或操作;将异或图像合并后进行像素置乱和像素扩散处理,即可实现对医学图像的有效加密。理论分析和仿真实验表明,所给算法具有较大的密钥空间及密钥敏感性,与已有同类算法相比,其抵抗安全攻击的性能更强。     

一种基于神经网络的图像加密算法

混沌加密为当今数字图像的机密性保护提供了一种实用的方法.针对图像信息在网络中的安全传输问题,设计了一种基于激光混沌系统与神经网络的图像加密算法.通过相图、李雅普诺夫指数谱和分岔图分析,证实了单模激光动力系统的混沌特性.通过BP神经网络对原始图像进行压缩,对压缩后的图像采用单模激光混沌系统生成的混沌序列进行像素置乱和扩散操作,得到密文图像,再通过直方图、相邻像素相关性、抗差分攻击、信息熵等方面分析所提算法的安全性.结果表明,所提出的图像加密算法不但能够节约密文传输时所用的信道带宽,而且具有良好的加密效果和较高的安全性能.     

二维混沌映射图像加密安全性分析及改进算法

为增强图像加密的安全性,分析了二维混沌映射图像加密技术,提出了一种新的改进算法.采取构造复合加密系统、增加扩散函数、改变密钥设计等方法解决二维混沌映射加密图像时只改变图像位置,没有改变像素值,存在周期性、无扩散、实际密钥空间比理论值小等安全隐患问题.将Baker map公式化,然后利用复合混沌系统的思想,以Baker map为例提出了一种新的改进算法.仿真验证了改进算法的安全性.仿真表明,改进算法对其他二维混沌映射Cat map等均有效.     

基于掺铒光纤激光器超混沌特性的图像加密算法

针对基于低维混沌系统的图像加密算法安全性不高的问题,提出了一种新的基于掺铒光纤激光器(Er-doped fiber laser,EDFL)超混沌特性的数字图像加密算法。算法包括置乱和扩散两个阶段:首先利用离散标准混沌映射对明文图像像素位置进行置乱,同时为了提高算法效率,通过像素间的异或操作将扩散效果引入置乱阶段。然后利用EDFL超混沌系统产生的值加密置乱后的像素值,从而得到密文图像。试验结果表明:本文算法密钥空间大,密文对密钥和明文充分敏感,只需置乱和扩散的一轮循环即可获得良好的加密效果和较高的安全性能。     

一种新的图像加密算法研究

利用混沌序列的特性,提出一种新的混沌彩色图像加密算法.首先对Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射进行处理,生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,然后进行实验仿真和性能分析,结果表明该算法加密性能良好。     

基于动态分组和扩散置乱的混沌加密方法

为了提高图像加密的安全性和有效性,提出一种基于动态分组和扩散置乱的混沌加密方法。将明文图像随机分组并采用比特位和行列的置乱、扩散操作对其加密,其密钥流产生于基于明文图像的逻辑映射,扰乱明文图像和密文图像之间的映射关系;并且在进一步加密过程中,明文图像像素由密文图像反馈算法取代,使得加密过程受到明文图像控制参数的影响。理论分析和实验测试结果表明,该算法可以抵御选择性攻击和差分攻击,具有较好的统计特性,可以运用于图像信息安全保护。     

基于压缩感知和位平面多重置乱的图像加密算法

提出了一种基于压缩感知和位平面多重置乱的图像加密算法。算法采用二维混沌系统和非线性函数生成测量矩阵,利用该测量矩阵对原始图像的离散余弦变换压缩采样,得到该变换图像的测量值矩阵,将其组合成压缩加密图像。再对压缩加密图像位平面分解,得到压缩加密图像的位平面图。对该位平面图切割重组、置乱和扩散,将压缩加密图像的像素位置置乱,同时改变像素值的幅值,实现图像的加密。实验结果表明:本文的加密算法可实现图像的压缩加密,密钥的敏感性高,具有抗穷举、统计和噪声攻击等性能。     

基于细胞神经网络的图像加密新算法

借助高维混沌系统具有更高安全性的特点,提出一种基于五维CNN超混沌系统的图像加密新算法,并对该算法进行了性能分析．仿真结果表明该算法对密钥具有高度的敏感性,密钥空间巨大,明文的统计特性完全被打破,且大大降低了图像相邻像素之间的相关性,因此具有较高的可靠性和保密性．     

基于Henon映射的数字图像加密

通过对目前普遍应用于数字图像加密的几种混沌系统进行分析比较,提出将Henon映射应用于图像加密．由于Henon映射所产生的混沌序列不满足均匀分布,可以利用王英等人提出的小数点右移去整的方法使之近似均匀分布．在对此方法移位参数限制的基础上,对混沌序列进行处理,得到更适合图像加密的伪随机序列．利用改进后的序列生成变换和置乱矩阵,对图像进行按位异或和置乱等加密运算．仿真结果表明,该算法可以达到较好的加密效果,并且具有较强的抗攻击性能．     

基于像素位置置乱和替代的超混沌图像加密算法

针对一些基于置乱、扩散结构的混沌图像加密算法,在像素位置置乱过程中,操作简单易受攻击等不足,提出一种改进的加强型超混沌图像加密算法.在置乱过程中加入了明文反馈机制,使得置乱效果不仅与混沌序列有关,而且跟明文本身也密切相关.在像素值替代加密的过程中,同时加入了密文和明文两种反馈机制,使得密文与明文、密钥之间的关系更复杂.经理论分析及仿真结果表明,改进算法不仅可以抵御选择明文攻击和选择密文攻击,且具有更好的密码学特性.     

一种基于混沌映射的图像分组加密算法

为了提高信息加密安全性,提出一种三角混沌映射与拟分组加密算法相结合的图像加密方法。利用三角混沌映射产生混沌序列,将该混沌映射产生的混沌序列量化为离散二值序列,分析该混沌序列的性能参数指标,最后将三角混沌作为密钥用于改进的拟Feistel结构加密算法。通过对加密后图像相邻像素灰度共生矩阵指标进行实验分析,结果表明加密后图像相邻像素具有良好的空间随机特性。     

结合S盒与混沌映射的图像加密算法

针对现有图像加密算法存在的加密质量低、明文敏感性差等问题,提出了一种结合S盒与混沌映射的图像加密算法. 对明文图像的散列值进行运算,得到混沌系统的密钥,以进行置乱和扩散,S盒通过Logistic映射生成. 利用二维Logistic映射和Chen混沌系统生成2个与明文图像大小相同的混沌序列,用来对图像的每个像素进行互换和一阶扩散,并利用混沌序列选择S盒元素与各像素值进行比特异或与同或运算,再对整体的各像素作二阶、三阶扩散处理. 仿真测试和安全性能分析结果表明,所提算法具有良好的加密效果、鲁棒性和明文敏感性,也能较好地抵抗各类攻击.     

一种改进的基于广义猫映射的图像加密算法

为了对任意大小的数字图像进行加密,提出一种结合二维非等长图像置乱变换和logistic混沌映射的图像加密算法。该算法先使用二维非等长图像置乱变换对图像像素位置进行置乱,再利用logistic映射生成序列与图像的灰度值进行运算。实验结果表明,提出的算法可以得到良好的加密效果,且具有密钥空间大,敏感性强等特点。     

一种基于位运算的图像加密算法

提出了一种新的基于位运算的图像加密算法 ,对数字图像进行加密和解密操作。利用非线性动力学系统的特性 ,结合 L ogistic映射和位运算中的异或操作设计了提出的算法。首先由输入的密钥和 L ogistic映射生成混沌序列 ,把得到的混沌序列经过适当处理后得到辅助数据序列 ,用此序列对图像数据逐字节进行异或操作得到加密图像 ;解密算法是加密算法的逆过程。实验结果表明提出的算法能够得到令人满意的结果。最后总结了算法的特点     

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.     

基于整数非线性耦合混沌模型的图像加密算法

以耦合映像格子模型为原型, Arnold猫映射作为空间格点间的耦合方式,选用整数化的Tent映射作为非线性函数,构造了一种整数非线性耦合混沌模型.该模型能快速、并行地产生多维混沌伪随机序列,多维序列具有均匀分布及相互独立的特征,从而克服了混沌伪随机序列发生器设计中存在的根本性缺陷.基于此设计了一种比特级图像置乱加密算法,利用该模型能产生相互独立序列的优势,实现8列图像灰度值并行混淆,并采用猫映射按比特位分块的方式对像素点位置进行置乱处理.最后对图像加密算法的加密效果进行仿真实验评估.