基于四维混沌猫映射分组密码的设计与分析

基于四维混沌猫映射提出一种新的128 bit混沌分组密码。128 bit数据重新排列成4×4的十进制矩阵,并对其进行8轮运算。在每一轮运算中,随机选取其中某一行和某一列执行四维猫映射变换,再采用子密钥对其变换结果进行加密。对密码算法进行密文随机性测试,明文与密文的相关性测试,明文的敏感性测试和密钥的敏感性测试。安全性分析表明,该分组密码具有抵抗差分攻击和线性攻击的优良性能,并且具有较大的密钥空间。     

一种基于组合外密钥和明文的离散混沌密码算法

利用混沌信号的特性提出了一种新的对称密钥块加密算法。该算法具有如下特点,不直接使用混沌系统参数和初始条件作为密钥,而这些参数由外部密钥和明文字符通过位置加权运算得到,且外部密钥由长度可变的字符串和一正整数组合,密钥空间很大。明文的每一块加密都依赖于密钥和整个明文。仿真结果表明,密文对明文或初始密钥的任何微小变化均有强烈敏感性;密文分布均匀。故该密码系统具有强壮的抵抗攻击的能力。     

一种新颖的混沌分组密码算法

在研究已经提出的一些混沌加密算法的基础上,提出了一种新的混沌分组密码算法.算法的密钥包含64位的外部比特流K和Logistic映射的初值x0两部分,同时也用这个混沌映射定义了一个双射映射.然后通过3种代数运算和由双射映射确定的置换运算还用在64比特的明文上,产生64比特的密文.理论与实验分析表明该算法克服了一些纯混沌密码系统的固有缺陷,同时也具有较高的性能.     

基于分段非线性混沌映射的流密码加密方案

基于分段非线性混沌映射设计了一种流密码加密方案。用Logistic映射的输出作为分段非线性映射的分段参数,以Henon映射输出的混沌序列经运算后得到迭代次数,分段非线性混沌映射的输出与明文相加取模后生成密文。仿真实验和安全性分析表明,该方案的密钥空间大,对明文和密钥敏感,能有效抵抗穷举攻击、差分攻击和统计攻击,且实时性较好。     

一种用于图像加解密的高效混沌反馈流密码设计

基于混沌的密码算法为发展安全图像加密技术提供了一些新的有效途径。针对这研究问题，本文提出了一种基于混沌的反馈流密码，用于图像密码系统。该方法基于混沌逻辑映射和256位的外部密钥，其机制将密码引入循环行为，使得每个明文像素的加密依赖于密钥、前一个密码像素的值和Logistic映射的输出。文中通过密钥空间分析、统计分析和密钥敏感性测试等大量实验来验证基于混沌反馈流密码算法的有效性，其结果表明本文所提出的基于混沌反馈流密码能够为实时图像加密和传输提供了一种安全高效性的方法。     

基于混沌映射的分组密码算法

提出一种新的混沌分组密码算法。该算法基于扩展Feistel结构将128 bit明文加密为128 bit密文。轮函数中的S盒由Logistic混沌映射产生,算法密钥由128 bit的初始密钥通过Cubic映射迭代生成。采用硬件描述语言VerilogHDL设计实现该算法,并用Modelsim对加解密过程进行仿真,实验结果证明其具有高灵敏度的S盒,密钥空间大,混乱和扩散性能好。     

基于Logistic的混沌双重加密研究

通过对基于Logistic映射的混沌加密算法原理的分析,提出了一种基于Logistic映射的交叉加密算法.该算法利用2个一维混沌系统对明文进行交叉异或和求余运算.使用2个混沌系统扩大了密钥窄间,并增加了密钥的复杂性,提高了抗破译强度.实验结果表明此算法运算速度快,密文对密钥敏感.该算法具有较好的安全性且易于实现.     

基于新复合混沌动力系统的加密算法

提出两个新型混沌映射,并基于Devaney定义给出了严格混沌的理论特性证明。利用复合离散混沌系统的特性,提出基于两个新型混沌映射设计的复合离散混沌系统的序列密码算法,该映射产生的具有均匀分布函数量化后可生成具有平衡性质的0-1序列。 复合离散混沌系统均匀的不变分布还使密文具有很好的随机特性,由于迭代对初始条件的敏感性和迭代函数选择的随机性,密钥、明文与密文之间形成了复杂而敏感的非线性关系,而且密文和明文的相关度也很小,可以有效地防止密文对密钥和明文信息的泄露。分析表明,该系统具有很高的安全性并扩大了密钥空间。     

一种基于分段线性映射的分组密码算法

提出了一种新的基于混沌理论的分组密码算法,把128比特的明文加密为128比特的密文.整个加密过程包含了8个轮变换,每一个轮变换由替换变换、移位变换和置换变换3部分组成.所有的轮密钥都由128位的比特流K和由分段线性映射产生的128比特随机二进制序列导出.理论与实验分析表明该算法克服了一些纯混沌密码系统的固有缺陷,具有较高的性能.     

对改进的基于DNA编码和混沌的图像加密方法的安全性分析*

混沌密码系统已展现了许多非传统密码系统所具有的优良特性,基于混沌的加密算法层出不穷,同时对混沌密码系统进行安全性分析对混沌密码的发展具有重要意义。对一种改进的基于DNA编码和混沌映射的图像加密方法进行了安全性分析,该算法的核心思想是明文图像的DNA编码矩阵与混沌映射产生的随机矩阵的DNA编码矩阵求和,然后再对这个和矩阵中的元素随机求补即得密文图像。运用选择明文攻击的方法,破解了该算法中的等效密钥,从而利用等效密钥再解密出目标明文。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。     

基于混沌映射的分块循环DNA图像加密算法

数字图像具有数据量大、冗余度高、像素间关联性强等特点,打破数据间关联性及提高敏感性是保护图像信息的关键。针对如何快速有效打破图像像素间强关联性、提高图像数据敏感性等问题,提出基于logistic混沌映射的分块循环DNA图像加密算法。算法采用二次置乱、一次扩散结构,首先通过zigzag变换置乱明文图像,打破明文像素间的强关联性;其次将伪随机序列生成器产生的密钥作为混沌参数进行混沌映射,生成动态DNA编/解码、运算规则,对置乱的明文图像进行DNA编码形成初始密文;然后利用DNA运算规则,对初始密文进行分块循环DNA运算,完成密文扩散,并对DNA碱基进行统计和归一化作为二次混沌密钥;最后采用二次混沌映射生成动态步长规则,对密文进行变步长约瑟夫置乱,利用DNA解码规则形成最终密文图像。实验结果表明,密文图像像素分布均匀、像素间关联性弱、密钥敏感性强、密钥空间足够大,能够有效抵御信息分析、暴力、噪声、剪切等常见攻击,具有较高的安全性。     

参数可变的离散混沌加密系统 *

提出一种参数动态可变的离散混沌加密算法 ,该算法使用线性同余随机数发生器产生混沌映射的系统参数和迭代次数对应子密钥使用顺序 ,同时通过输出反馈方式动态改变混沌映射初值、迭代次数以及线性同余随机数发生器参数 ,输出与明文相加取模后生成密文。实验结果和安全性分析表明 ,该算法密钥空间大 ,对明文和密钥敏感 ,能有效抵抗选择明文等穷举攻击和统计分析攻击。     

随机混沌动力系统组及序列加密算法

简要分析了已有混沌加密算法的特点。为提供更有效的加密方法,提出了随机混沌动力系统组的概念。该系统组在一定条件下能构造出动力行为复杂的混沌子系统序列。基于此设计的序列加密算法,其加密过程受密钥、明文、系统组随机特征等多重因素影响,具有较高安全性。实验表明,该算法加密效果较好、密钥空间较大且易于实现。     

对LZ混沌序列密码算法的分割攻击

分析基于混沌的伪随机序列密码算法的安全性,发现该算法具有所产生密钥流序列的前几个值对密钥低位比特的变化不够敏感的性质,不适合将混沌映射的参数作为密钥。为此,提出一个能够有效降低密钥熵的分割攻击方法,理论分析和实验结果证实了该方法的有效性。     

结合混沌和遍历矩阵的彩色图像密码

提出了一种基于混沌和遍历矩阵的彩色图像密码算法。首先,利用离散混沌映射生成整数遍历矩阵,利用遍历矩阵在空域分别实现彩色图像三基色置乱。然后,结合像素扩散操作和三维混沌序列分别对彩色图像三基色通道实施两轮逐像素加密。从统计特性、密钥敏感性、差分分析和密钥空间等诸方面对算法的安全性进行了分析。各种分析结果表明,该算法具有良好的像素值混淆、扩散和统计分布特性;密钥空间大而足以抵抗强力攻击;表明所提出的方案具有良好的实用性。     

基于时空混沌系统构造Hash函数

提出一种基于时空混沌系统的单向Hash函数构造方法．该方法通过使用单向耦合映射格子和基于迭代Logistic映射的初始状态生成函数实现明文和密钥信息的混淆和扩散，并基于密码块连接方式产生任意长度明文的128位Hash值．理论分析和实验表明，提出Hash函数满足Hash函数所要求的单向性、初值以及密钥敏感性和抗碰撞性等安全性能要求．     

基于混沌系统和分数阶傅里叶变换的图像加密算法

设计一种基于混沌系统和FRFT（Fractional Fourier Transform）的图像加密算法。图像加密过程分两个步骤：首先利用混沌系统生成的置乱矩阵对图像进行置乱加密,然后利用FRFT将置乱加密的图像进行双随机相位加密得到最终的加密图像。该方案的安全性依赖于混沌系统的参数敏感性、相位掩膜和FRFT阶的随机性。理论分析和仿真实验表明,该方案具有良好的图像加密效果。