一种混沌图像加密算法研究

针对传统基于混沌加密系统没有考虑图像信息自身特点的缺点,文章提出了一种混沌图像加密算法。该算法首先利用混沌理论的到图像的混沌序列,然后通过DCT变换对得到的序列进行位置置乱、灰度值替代的加密处理。文章还对此算法密钥空间、密钥敏感性、抗噪声性能和抗破损性能分别进行了分析。仿真结果和性能分析表明,在保证加密性能的同时,不但图像的存储容量大大减小,而且图像的传输速度也得到了有效地提升。     

一种基于二维Logistic混沌映射的VEA加密算法设计

提出一种基于二维Logistic混沌映射的VEA加密算法,即通过二维Logistic混沌系统方程,产生2组具有混沌特性的二进制密钥流序列,再与图像的DCT系数进行两次加密,得到加密图像。通过使用混沌密钥进行二次加密的视频数据,具有安全性高、抵抗攻击能力强等特点。     

基于混沌加密的DCT域灰度级盲水印算法

提出一种混沌加密的DCT域灰度级盲水印算法。该算法利用80位外部密钥和两个混沌序列加密水印图像,为保证水印图像的安全性,两个混沌映射初始条件由外部密钥经过分组和数学变换提供,且动态变化。加密后的水印图像再经过灰度处理后嵌入到数字图像之中。仿真实验表明,该算法对图像信号处理和几何失真有较好鲁棒性,可应用于网络环境下版权保护和多媒体数据认证之中。     

与JPEG压缩相结合的图像加密算法

基于混沌映射,提出一种与JPEG压缩相结合的图像加密算法。将像素点的RGB分量以8×8的子块为单位在行列方向上进行位置置乱,实现颜色分量重组,再进行JPEG压缩;完成DCT系数量化后,分别对DC系数和AC系数进行位置置乱,再对DCT系数的符号位进行随机修改,整个加密过程由混沌系统控制。理论分析和仿真实验证明,该算法加密效果好,密钥空间大、敏感性强,同时加密操作对压缩算法影响很小,加密后的图像仍然具有很高的压缩比。     

一种新的图像混沌置乱及加密方法

提出一种新的图像混沌置乱及加密方法,利用2个耦合混沌映射产生混沌序列对,利用该序列对通过变换形成图像像素新的地址码,对原始图像进行混沌置乱,得到置乱图像。对乱序图像进行离散余弦变换（DCT）,在DCT域内利用一个混沌序列对每个系数进行改变,从而对图像进行加密。恢复图像时,其解密和反置乱过程与上述过程相反。仿真实验结果表明,该方法简单易行,具有较强的安全性和可操作性。     

一种基于混合混沌动力系统的图像加密算法

讨论了一种基于Lorenz系统、Chen s系统以及Lü系统的混合混沌动力系统的图像加密算法。该算法通过密钥映射产生混合混沌动力系统的初始条件,利用混合混沌动力系统产生的混沌信号对图像信号进行掩盖加密。仿真与讨论结果表明,该算法密钥空间大,混沌信号的产生极其敏感地依赖于密钥,具有较好的加密效果和加密效率,并对统计分析具有较好的安全性。     

基于Hyperhenon映射的数字图像DCT域加密技术

结合混沌序列提出了一种新的图像加密算法.首先应用Hyperhenon映射产生混沌序列,对图像在时域上做加密预处理;然后对预处理的结果图像进行DCT变换,应用Logistic映射产生的混沌序列对DCT变换的系数矩阵进行魔方变换置乱,同时给出了图像加密效果的评价指标.实验结果表明,该方法的安全性和加密效果良好.     

图像加密算法仿真研究

研究优化图像安全性问题.传统的利用混沌理论技术对数据加密时运算开销大、运算效率不高,导致图像安全性不高等问题.为解决上述问题,提出了一种利用混沌理论的独立密钥DES图像加密算法.首先将待加密图像看作是一个普通的数据流,然后采用混沌理论的混沌二值序列作为密钥对该数据进行加密.通过对混沌二值序列加密算法的设计,使得加密和解密运算开销和运算效率得到了较大的提高,具有较强的抗密钥穷举攻击和抗攻击的能力.仿真结果表明,提出的算法具有一定的有效性和实用性,对图像进行加密达到了更高的安全性.     

一类图像载体与多混沌系统的动态音频加密算法

针对单一混沌系统在加密中有密钥空间小、安全性较低等问题,提出了图像载体与多混沌系统的动态音频加密算法。首先对明文音频进行分块以提升算法运行效率。通过初始密钥与明文音频特征值生成高级密钥,显著增加了密钥空间。设计多种混沌系统相结合的随机数发生器,并通过NIST sp800_22随机性测试来验证其随机性。将明文音频信息转移至特征矩阵P中得到音频图像,最后通过循环余数置乱算法与扩散得到加密音频图像与加密音频。仿真实验与性能测试表明：该加密算法密钥空间大、密钥敏感性强、加密音频能量分布均匀,具有较强的抗攻击性能、鲁棒性以及高效的加密效率。     

基于斜帐篷混沌映射和Arnold变换的图像加密方案

针对单纯使用Arnold变换（猫映射）进行图像加密密钥空间小的问题,基于斜帐篷混沌映射和Arnold变换提出一种新的图像加密算法。算法首先根据明文生成密钥,然后利用斜帐篷混沌映射和Arnold变换对图像进行加密。该算法引入混沌映射大大增加了密钥空间,使密文随机性和抗攻击性更强,确保了加密后的密文更安全。实验表明,该算法可以对图像进行有效加密,可以有效防止针对加密图像的各类攻击。     

一种基于二维Logistic混沌映射的VEA置乱加密算法设计

为解决视频信息的安全问题,本文提出了一种基于二维Logistic混沌映射的VEA置乱加密算法。先对视频数据中的I帧、P帧和B帧进行DCT转换,然后将DC、AC系数进行置乱,再利用二维Logistic混沌系统、产生的2组具有混沌特性的二进制流序列,对DC、AC系数进行两次混沌加密,得到加密的视频数据。通过使用混沌密钥进行二次加密的视频数据,具有安全性高、抵抗攻击能力强等特点。     

基于混沌和细胞自动机的图像加密算法

为了设计加密性能好、容易实现的加密系统,充分利用混沌系统的密码学特性和细胞自动机良好的加密性能,提出了一种基于混沌系统和触发细胞自动机的图像加密算法.算法先利用混沌序列对图像进行加密处理;通过构造反转规则建立触发细胞自动机,并根据触发细胞自动机的迭代规则对图像进行二次加密.加密过程简单高效,且具有较大的密钥空间,可以保证系统的安全性.实验结果表明,该算法具有较好的加解密性能,且较小的邻域半径即可得到良好的加密效果,因此非常便于硬件实现.     

基于耦合混沌系统和细胞自动机的图像加密算法

提出一种基于耦合混沌系统和细胞自动机的加密方法。耦合混沌系统比单一混沌系统具有更复杂的动力学特性,可以增大密钥空间,提高加密系统的安全性;利用耦合触发细胞自动机实现明文分块的并行加密,提高加/解密速度,改进置乱效果。加密时首先经过混沌加密,然后利用混沌序列产生反转规则,由细胞自动机再次加密;解密过程正好相反。实验表明,这种混合加密方法具有更大的密钥空间和更好的置乱效果,能够有效抵抗蛮力攻击和差分分析攻击。     

一种基于混沌序列的图像加密算法

混沌序列具有容易生成,对初始条件敏感,以及具有白噪声的统计特性等特点,混沌序列的离散映射也具有与其相似的特性,文中讨论了一种基于混沌序列的图像加密算法,首先,由密钥生成实数值混沌序列,混合将其通过离散映射生成相应的符号矩阵和置换矩阵,最后,在变换域利用其进行数字图像加密,实验证产了该算法的有效性,并得到了较好的加密效果。     

联合空域和小波域的图像加密

针对基于混沌理论的混合域图像加密算法存在加密强度较弱的问题,提出一种新的联合空域和小波域的图像加密算法。首先对原始图像进行一级二维离散小波分解,提取低频小波系数;接着使用二维Sine Logistic映射生成混沌序列,利用该混沌序列使用混沌魔方变换置乱低频子带,然后完成图像逆小波变换。对置乱后的图像,首先使用互绕Logistic映射生成混沌序列用于空域加密密钥,然后联合基于伽罗瓦域上元素乘法和异或的变换技术对像素进行加密;同时,引入混沌扰动和加密反馈技术以实现生成一次性运行密钥。理论分析和实验结果表明,新算法具有密钥空间大、抗重构攻击、抗差分攻击、加密效率可行、安全性强等特点。     

基于离散余弦变换的图像加密效果评估方法

不动点比,图像相似度等是传统的图像加密效果评估方法,传统方法具有局限性和不准确性。文中提出一种基于离散余弦变换的图像加密效果评估方法,利用离散余弦变换(DCT)把图像从时域变换到频域,同时分析图像的能量分布状况,以此评估图像的加密效果;计算明文图像和密文图像的频谱系数差值,用该差值构造差值系数矩阵,最后计算图像信息熵,通过熵值大小判断图像加密效果,得到新的图像加密效果评估方法。通过不同图像加密方法对同一图像进行加密,用新方法进行加密评估;对同一图像分别采用新的加密评估方法与传统方法进行评估,比较评估结果准确性等实验,验证了新方法的有效性。提出的加密评估方法改善了传统加密评估方法的局限性,提高了评估准确性,评估结果也与人眼观察效果基本一致。     

Color image encryption scheme based on the combination of the fisher-yates scrambling algorithm and chaos theory

In order to obtain a more secure and effective image encryption scheme, a color image encryption scheme based on Fisher-Yates scrambling algorithm and chaos theory is proposed. First, the (secure hash algorithm) SHA-384 is used to generate the key by combining the plaintext image and the encrypted time point. Then, three groups of chaotic sequences are obtained by iterating the three-dimensional Chen chaotic system, and three groups of pseudo-random sequences are obtained by processing with the key. The first group of pseudo-random sequences combined with the Fisher’s algorithm for image pixel position scrambling. A new pixel value substitution method is proposed using the second group of sequences to control each pixel value substitution of the image. The last group generated the matrix after pixel substitution was used for diffusion transformation to obtain the final encrypted image. The test results show that the scheme has broad application prospects.

     

新的基于双混沌系统和压缩感知的图像加密算法

Image encryption technology plays an important role in today’s multimedia applications and Internet information security transmission. However, most image encryption algorithms still have problems, for example, cipher images occupied high bandwidth during transmission, image encryption speed is slow, image encryption algorithms are not associated with plain image, and there is no complete ciphertext feedback mechanism. These prob-lems all affect the security and easy use of image encryption algorithms. In order to solve the above problems, the compressive sensing technology and chaotic system were studied, and a new image encryption algorithm based on double chaotic system and compressive sensing with plaintext association was proposed. The plaintext image association key was used to associate the plain image hash value with the Logistic chaotic system parameters. Discrete wavelet transform, was used to sparse the plain image. Then the random measurement matrix was generated by the Logistic chaos system, and the image was encrypted once by combining the compressive sensing technique and the random measurement matrix to obtain the intermediate image. The intermediate image was hashed again, and the Rucklidge chaos system initial value was associated with the plain image hash value together. The Rucklidge chaotic system and encryption algorithm were used to control the intermediate image for secondary encryption and accord-ingly obtain the cipher image. The encryption algorithm was a new plaintext correlation encryption algorithm, which used the image’s own pixel value to control the scrambling of the intermediate image. It also enhanced the plaintext association and established a ciphertext feedback mechanism. Simulation results and performance analysis show that the algorithm has good encryption performance. The encrypted image can be compressed according to the compres-sion ratio, effectively reducing the size of the cipher image. Moreover, it is resistant to common attacks such as known plaintext attack, selective plaintext attack and differential attack, which is better than other common image encryption algorithms. © 2022, Beijing Xintong Media Co., Ltd.. All rights reserved.