一种带扰动的高维混沌图像加密算法

针对已有的部分混沌加密算法存在的问题,设计了一个带有扰动的高维混沌图像加密算法。通过对三维Lorenz系统添加扰动改善了序列的随机性,引入了三维猫映射对扩散后的图像进行置乱,并通过二次置乱来提高算法的安全性。分析与仿真结果表明,该算法具有较大的密钥空间,加密后图像像素值分布较均匀,相关系数接近于零,可以有效抵抗已知明文攻击。     

基于广义猫映射的一种图像加密系统

本文首先将猫映射推广为广义猫映射,然后将图像的像素坐标和灰度作为广义猫映射的初始值,映射参数和迭代次数作为密钥,对图像进行加密。本加密方案具有置换、替代、扩散等加密系统的基本要素,能抗明文攻击和选择明文攻击,密钥长度可变,密钥空间巨大,密文和明文大小可变且相同,计算时间也较短,可用于图像和数据块加密后传输。     

一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化

为了解决现有图像加密算法存在随图像尺寸变大导致加密时间迅速增加的问题,采用基于logistic和Arnold映射的改进加密算法实现了快速图像加密算法的优化。该算法基于两种混沌映射对原文图像进行像素置乱和灰度值替代,像素置乱是按图像大小选择以H个相邻像素为单位进行,通过适当调整H的取值实现加密时间优化;灰度值替代是利用Arnold映射产生混沌序列对置乱图像进行操作而得到密文图像。结果表明,对于256×256的Lena标准图像,加密时间降低到0.0817s。该算法具有密钥空间大和加密速度快等优点,能有效抵抗穷举、统计和差分等方式的攻击。     

一种基于新混沌映射的矩形图像三维加密算法

二维混沌映射应用于图像加密时一般要求图像是 正方形,且加密中只进行图像置乱,不改变像素值, 不能抵御明文攻击。提出一种基于新混沌映射的矩形图像三维加密算法:首先利用像素值的 特点,将图像 分为8层,再将每层依次进行平铺、连接,构成一个原图8倍大的新图像。接着,利用映射 原理,设计能 加密矩形图像的新混沌映射,并对新图像进行图像置乱。最后,把密图转换为成原图大小。 解密过程和解 密过程对称。仿真表明:加密算法可处理矩形图像,能同时快速实现图像置乱和混淆,改变 了图像像素的 统计特征。测试与安全性分析验证了算法的有效性和加密安全性。     

一种基于TLM超混沌细胞神经网络图像加密新算法

混沌对初值敏感的特性使得它适合于数据加密。以4 阶CNN 模型为基础,提出了一种新的超混沌细胞神经网络图像加密算法。算法分为置乱和扩散二个阶段,复合混沌映射用于生成置乱阶段控制参数,用以置乱图像行列之间的高度互相关像素。在扩散阶段,使用不同初始状态和参数的复合混沌映射生成高阶混沌细胞神经网络的初始条件,以生成扩散阶段的密钥流。算法的已知明文和选择明文攻击、密钥空间和直方图的仿真实验均取得了良好的结果。与其他相关算法相比,该算法具有密钥敏感性和抗攻击性强的优点,适用于图像加密。     

一种对角线拉伸的混沌映射图像加密算法

利用双边对角线拉伸的思想,提出一种利用图像加密的可逆二维混沌映射.该映射由左映射和右映射2个子映射组成,通过对图像的拉伸和折叠处理,实现图像的混沌加密.左映射的过程为:首先利用图像性质,从左至右将每列的像素逐个插入到对应的每行像素之间;重复这样的过程,原始图像拉伸成为一条直线;最后,按照原始图像的大小,将这条直线折叠成为一个新的图像.右映射的方向是从左至右.映射置乱了像素的位置,过程是可逆的.推导出了映射的数学表达式,设计了密钥产生的方法,分析了图像加密算法的安全性问题,仿真验证了该图像加密算法的有效性.     

基于Logistic映射和超混沌的自适应图像加密算法

为了实现对图像信息的有效保护,提出了一种基于Logistic映射和超混沌系统的图像加密算法.该算法主要思想是利用Logistic映射产生的混沌序列对明文进行像素置乱并结合超混沌以及图像自身的像素分布特征,对不同的像素点进行不同方式的像素灰度变换.仿真实验和安全性分析表明,该算法具有较高的安全性,拥有较大的密钥空间且对密钥具有相对较高的敏感性,同时实现了＂一次一密＂的加密目标,可以有效地抵御穷举攻击、统计攻击以及选择明文攻击等.     

基于加密混沌矩阵组的图像加密算法

针对Logistic映射的短周期问题以及单纯混沌加密复杂性不高的缺点,提出一种基于加密混沌矩阵组的图像加密算法。该算法利用Hybrid映射产生周期扩大M倍的二值混沌序列,根据密钥生成加密混沌矩阵组,对图像位平面做置换加密,为进一步算法提高抵抗统计分析攻击的能力,对置换加密后的图像再进行基于队列变换的图像置乱。实验表明,该算法克服了Logistic混沌映射的短周期问题和单纯混沌加密复杂度不高的问题,能够抵御多种攻击,具有良好的安全性。     

基于AAC音频编码与混沌加密的语音加密技术实现

为了减少语音的加密数据量,在此提出一种基于压缩编码和混沌加密的语音加密方案。采用先编码后加密的实现方法,语音编码算法采用AAC低复杂度编码算法,加密算法采用二维猫映射算法,在ARM9硬件平台下的实现结果表明AAC编码压缩比为18∶1,猫映射加解密算法执行效率快,解密后无失真,实验结论证实该方案是可行的。在此将音频压缩算法与混沌加密结合起来,在不影响语音音质和加密效果的前提下减少了加密运算的数据量以及最终加密文件的大小,缩短了加解密语音数据所花费的时间,减少了语音保密通信所需要的带宽。     

基于混沌的数字图象置乱和水印算法

提出了一种新的基于混沌的数字图象的置乱和隐藏算法。该算法利用混沌对初值的敏感性和混沌伪随机序列的唯一性，基于两个不同的混沌映射模型，分别用于水印图像的置乱加密和嵌入算法，增强了水印算法的鲁棒性和安全性。该算法具有如下特征：算法实现简单，由于采用了混沌置乱和混沌嵌入双重混沌技术而具有很高的鲁棒性，使用两个独立的混沌的初值作为密钥具有很高的安全性。计算机仿真结果表明，该算法具有很好的稳健性。     

A fast encryption algorithm of color image based on four-dimensional chaotic system

As the low complexity of low-dimensional chaotic system and the slow speed of image encryption, this paper proposes a fast encryption algorithm of color image based on four-dimensional chaotic system. Firstly, we propose a new method of designing four-dimensional chaotic system based on the classical equations of three-dimensional chaotic system, to increase the complexity and key space of the encryption algorithm. Secondly, according to the nature of color images’ pixels channel, we design a new pseudo-random sequence generator and reuse the random sequence, to improve the speed of image encryption. Finally, the methods of row-major and column-major are used to diffuse the original image and the cat map with parameter is used to scramble the image pixels, respectively, to achieve the effect of encryption. The results of simulation and security analysis show that the proposed encryption algorithm is of good performance on security, robustness and high encryption speed.     

An image encryption scheme based on irregularly decimated chaotic maps

An image encryption scheme provides means for securely transmitting images over public channels. In this work, we propose a robust shuffling–masking image encryption scheme based on chaotic maps. The shuffling phase permutes square blocks of bytes using a 3-dimensional chaotic cat map coupled with a zigzag scanning procedure. The masking phase then scrambles b-byte blocks of the shuffled image with combined outputs of three 1-dimensional chaotic skew tent maps, in such a way that the masking of every block is influenced by all previously masked blocks. Empirical results show that while the suggested scheme has good running speed, it generates ciphered images that exhibit (i) random-like behavior, (ii) almost flat histograms, (iii) almost no adjacent pixel correlation, (iv) information entropy close to the ideal theoretical value. Furthermore, this scheme has a large key space, strong sensitivity to the secret key, and is robust against differential attacks. On the basis of these results, this scheme can be regarded as secure and reliable scheme for use in secure communication applications.     

基于Logistic映射的混沌图像加密算法的改进

Logistic映射是一种简单的非线性模型,但却有复杂的动力学性质。文中分析基于Logistic映射的混沌图像加密算法,提出一个改进的基于该算法的加密解密模型,并采用Matlab仿真实现,其结果与传统Logistic混沌序列加密算法相比,在图像不失真的情况下大大增强图像加密的安全性。     

一种基于交替密钥的分组结构彩色图像加密算法

基于循环迭代的加/解密机制,提出了一种新的彩色图像加密算法。该算法在彩色空间应用了仿射变换,将交替密钥生成算法与分组结构引入到彩色图像加密过程,采用二种混沌映射对彩色图像加密,在每一次交替加密过程中,通过对初始密钥循环移位生成相应的交替密钥并产生二种子密钥,用于二种混沌映射,从而增加了密钥空间,有效提高了彩色图像加密算法的安全性。实验结果表明,该彩色图像加密算法安全性好,免疫性强,效率高。     

基于模运算与混沌映射的图像加密算法的研究

文章首次提出了一种新的模运算映射用于图像位置置乱的方法，并利用混沌映射系统具有初值敏感性，参数敏感性，遍历性和类随机性的特点，设计了一种基于模运算映射与Logistic混沌映射相结合的图像加密算法，该图像加密方案具有密钥空间巨大．计算时间短的特点。     

基于双重混沌映射的数码防伪技术研究

提出了一种基于双重混沌映射系统对商品的生产号进行数字加密的加密算法.在加密的过程中用二维lo-gistic映射和Henon映射联合对商品的生产号进行加密,得到商品的防伪码,并对双重混沌映射的性能进行了分析,利用双重混沌系统的伪随机性、初值敏感性、遍历性等所特有的性质,得出双重混沌映射具有良好的密码学特性,提高了算法的复杂度,增大了算法的密钥空间,增加了破译的难度,使商品在流通的过程中具有更强的防伪性能.     

快速置乱耦合3D混沌映射的图像加密算法研究

针对当前3D混沌映射加密算法的安全性不高,且其置乱过程的计算量大,置乱性不稳定,以及置乱方法不具有通用性等缺陷,设计了一种快速通用置乱方法,并将混淆与扩散机制同时引入进来,提出了一种新的3D混沌映射图像加密算法。首先利用快速置乱方法置乱初始图像,以改变像素位置;利用三维Chen系统结合像素值变换函数所生成初始外部密钥迭代3D混沌映射,得到一个序列,该序列根据混淆机制对置乱图像像素值进行混淆;改变外部密钥,再迭代计算3D混沌映射,得到三元一维伪随机数组,并借助密钥流机制量化该数组,得到新序列,利用该新序列根据扩散机制对混淆后的像素进行扩散处理。借助MATLAB仿真软件对该算法及其他3D算法进行对比仿真。结果显示:与其他3D算法相比,该算法安全性更高,置乱速度更快,计算效率更高,且其密钥空间巨大。     

基于余弦-指数混沌映射的分块图像加密算法

为平衡混沌映射中结构与性能的关系,保证加密系统安全性,提出一种基于余弦-指数混沌映射的分块图像加密算法。首先,通过非线性指数项对引入了Tent种子映射的余弦映射进行调制,构造新型余弦-指数混沌映射,并利用SHA-256函数产生与明文相关的密钥,生成随机性较强的混沌序列,实现一次一密;然后,基于拉丁方和位级转换,通过两轮拉丁方索引和比特位拼接,分别设计双重拉丁方和扩展比特位算法,并结合二维约瑟夫序列,对块间预置乱后的明文进行块内置乱,实现不同分块的差异化置乱;最后,基于Zig-Zag变换,采用环状仿Zig-Zag变换设计交叉Zig-Zag变换方法,将中间密文与混沌序列进行双向非线性扩散,实现同时改变像素位置与大小,完成图像加密。实验结果表明,该算法密钥空间大,能有效抵御差分分析和统计分析等典型攻击,具有较好的加密效果。     

基于组合混沌系统的彩色视频流加密算法

为进一步加强视频图像在存储及传输过程中的安全性,提出一种将两种改进的混沌系统和分组加密算法结合的彩色视频流加密方案.将原视频逐帧提取并取其RGB分量,并用改进的logistic混沌系统控制其高低位进行各分量位重组.再利用级联式二维猫映射,对亮度分量R实现快速空域置乱;通过改进型二维logistic映射构造的非线性混沌序列,对色度分量GB分量进行迭代扩散.然后将已加密的三分量通过AES算法进行二重加密.算法利用了高低维混沌的空域混合双重加密.仿真结果表明该算法的解密图像无损、无失真,具有更好的密钥敏感性、更好的安全性.