基于多混沌系统的分组结构灰度图像加密算法

基于广义猫映射和单向耦合映射格子二种混沌映射,给出一种分组结构的灰度图像加密算法。先对初始密钥进行循环移位操作,得到多组轮密钥,再采用广义猫映射和单向耦合映射格子对图像进行迭代加密。在每轮加密过程中,由轮密钥产生两个加密子密钥,分别用于广义猫映射和单向耦合映射格子系统,以增加算法的安全性能。实验仿真和分析表明,加密图像的灰度直方图、灰度变化平均值、相邻像素相关系数及密钥空间敏感性等评价指标性能良好。     

基于广义2D-Arnold映射和超混沌的图像加密新算法

针对图像加密算法容易被破解、效率低等问题,提出了一种基于广义2D-Arnold映射和超混沌的图像加密算法。首先利用广义2D-Arnold映射对修正后的数字图像的像素位置进行几何变换;然后利用超混沌系统迭代产生两个密钥序列。图像的扩散过程包括两轮基于双重密钥的图像扩散。实验结果表明该算法能够抵抗选择明文攻击和已知文攻击。安全性分析表明,该算法安全性好,效率高,具有良好的统计特性及差分特性。     

基于子密钥数据的加密算法研究

针对对称密码体制存在的密文保密强度和抗分析破译性较差的缺陷,提出了一种基于子密钥变换产生轮密钥对数据进行分段加密的方法,通过对明文进行变换处理,利用随机产生的独立子密钥,按信息位的判定产生不同的轮密钥,并对每轮分组变换进行加密．阐述了子密钥生成模块、子密钥变换轮密钥进行加解密算法的过程,并对算法性能进行了详细分析．测试数据表明,该算法比同类型的加密算法速度快,而且加密方法的变型性以及轮密钥选取的随机性将增强加密算法的抗攻击性．     

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。     

一种混沌DES算法的单片机实现

针对DES（数据加密标准）算法所存在的不足和混沌序列的特点,提出了一种新的基于Lorenz混沌模型的改进DES加密算法,并在C8051F020单片机上进行了实现。该算法将混沌模型与DES算法相结合,对加密时所用的初始密钥和16轮迭代过程进行了改进,采用一次一密的加密方法。理论分析和实验结果表明,与原始DES算法相比,该算法扩展了密钥的选择空间,有效地提高了算法的安全性能和抵抗攻击的能力,并提高了算法的运算速度。     

一种基于随机数的数字图像加密算法

针对传统图像加密算法仅适用于正方形图像且加密密钥量小的缺点,文中提出了用随机数作为密钥对数字图像进行加密的算法,并设计出两种加密方案．算法用随机产生的密钥对图像的像素点进行加密操作,借助密钥的完全随机性,增加了图像加密的密钥空间,并且可以对任何形状的图像进行加密．仿真实验结果表明,该算法具有足够的密钥空间保证其具有良好的安全性,且一次加密置乱度达到了0．0821,保证了它的有效性．     

基于高维混沌系统的图像加密改进算法

为保证数字图像在传输过程中的安全问题,通过分析传统的基于高维混沌系统的图像加密算法,提出了一种图像加密改进算法。将位置置乱和像素替换加入到每次迭代中,并使加密数据流与明文信息相关,弥补了传统算法在应用中的漏洞和不足。理论分析和仿真实验表明,该算法具有良好的保密性和加密效果,密文对明文或初始密钥的任何微小变化具有强烈敏感性,相邻像素满足零相关性,具有较强的安全性和可操作性。     

一种改进的无精度限制的混沌加密系统

为了使混沌算法在较低精度或低成本预算条件下仍能应用于加密系统,采用密钥扩展方法对具有较短周期的混沌序列进行精度扩展,使混沌加密系统不再受迭代精度的限制.在低迭代精度下,通过相似密钥加密对比实验,可以看:到使用了密钥扩展算法以后,在降低混沌加密算法精度的情况下仍能够保证加密系统的安全性,使实际应用更灵活方便.     

基于耦合映像格子的分组图像加密算法

针对传统的基于混沌的数字图像加密算法存在的抗差分攻击性能较弱、对受损密文图像恢复效果较差的问题,设计出一种基于分组密码和交替迭代结构的数字图像加密算法。在每一轮加密中,采用不同的耦合映像格子来构造S盒,使得算法具有更好的安全性能。实验结果表明,该算法不仅具有较好的加密效果,而且对受损密文图像也能得到较好的恢复效果。     

一种基于流密码和遗传算法的高效数字图像加密算法探索

本文结合流密码和遗传算法的优点,提出了一种彩色数字图像加密算法.该算法首先将图像分块,各块内象素相互异或,再对不同颜色分量执行迭代次数和变换矩阵均不同的三维Arnold变换,最后将遗传算法产生的密钥流与图像数据相异或来对图像进行加密.经过理论分析和实验验证,该算法具有密钥空间大、密钥敏感性高,加密效果好、并能有效抵御常见攻击等优点.     

基于混沌控制的选择复合加密算法

为了提高图像信息的安全性,提出一种混沌技术和像素扩散加密相结合的图像加密新算法。利用Runge-Kutta方法求解四维混沌系统并经非线性处理产生混沌序列,用以控制图像扩散加密方式并获得多种扩散加密方法相融合的复合加密算法。对图像加密结果的相邻像素相关性、密钥敏感性、抗差分攻击等性能所进行的分析研究以及相关实验结果均表明,所提新算法具有可行性,且安全性能较高。     

数字图像的随机置乱加密及其与Arnold变换技术的比较

提出了一个用于图像加密的随机置乱算法。该算法首先将代表数字图像的二维数组按列扫描转换为一维向量,然后对该向量中的元素进行随机置乱,最后将经置乱的一维向量转换为二维数组,得到置乱后的图像。与Arnold变换相比较,该算法无需迭代,一般只需执行1,2次置乱就能达到较理想的置乱效果,效率明显提高且算法简单,易于软硬件实现,置乱度相当稳定,也不存在周期性恢复的安全问题。     

遗传模拟退火算法和混沌系统的图像加密方法

由于部分图像加密方法采用传统的置乱算法及低维混沌系统,从而会出现密钥空间较小、复杂度低等问题,导致算法易被选择明文攻击。因此,提出了一种结合遗传模拟退火算法与高维混沌系统的新型彩色图像加密算法,以获得更强的安全性能。首先使用遗传算法的选择、交叉操作来对明文图像进行处理; 然后利用模拟退火算法生成的最优序列对图像进行置乱。通过这三个操作可以使置乱图像的直方图达到均衡,从而可以抵抗统计攻击。为了增强图像各层的关联性,利用彩色图像交互的方法对置乱图像进行交互式变异操作。与传统的“置乱-扩散”加密框架相比,该方法不仅可以增加加密系统的复杂度,而且可以增强加密算法对明文图像的敏感性。实验结果和性能分析表明,所设计的加密方法具有大密钥空间、高安全性和对明文图像的高敏感性,可以抵抗常见的密码分析学攻击。     

一种基于排序变换的图像加密算法

根据排列与图像置乱之间的关系,利用混沌映射,提出一种新的生成排列的方法,并由此得到图像置乱所需的行置乱矩阵和列置乱矩阵,实现对图像的循环迭代加密。通过一系列图像置乱效果评价指标的测试,表明该算法操作简单,具有较高的执行效率,且有良好的置乱效果以及良好的安全性。     

压缩感知的天文图像去噪算法

针对压缩感知迭代收缩阈值算法在图像处理中存在收敛速度慢和去噪性能差的缺陷,提出了一种改进的高性能迭代收缩阈值天文图像去噪重建算法.首先,使用经典最速下降法中的BB线性搜索步长算子加快迭代收缩阈值算法的收敛速度;其次,为了进一步提高重构天文图像的质量,在传统Visu Shrink收缩阈值的基础上,提出一种下降Visu Shrink收缩阈值对图像信息进行筛选;由于阈值去噪方法在迭代重建的过程中会导致重建的图像中出现伪吉布斯效应,最后采用循环平移的方法在每次迭代过程中对获取的重建图像进行调整.多次的试验结果表明,与传统的压缩感知迭代收缩阈值算法相比,所提出的算法不仅能够获得较优的去噪性能和较快的收敛速度,同时可以有效地保护天文图像的特征和纹理等细节信息.此外,当选取的压缩采样比较低时,本算法也可以获得相对较高的峰值信噪比和视觉质量,进一步验证了本算法在天文图像去噪中的有效性.     

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。     

基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法

为了提高彩色卫星图像的加密效果,提出了一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法。该算法利用广义cat映射的构造思想,将离散广义cat映射的第一个变换表达式所对应的变换结果非线性的融入第二个变换表达式,利用改进广义cat映射对彩色卫星图像的三个色彩分量分别进行三轮置乱,然后利用复合混沌映射对置乱后的图像进行扩散。经过理论分析和仿真实验检测,该算法可以更好的改善图像的加密效果,具有密钥空间大、抗统计攻击能力强、密钥敏感性强等良好的性能,能够达到相应的安全水平。     

一种黑洞数和Logistic混沌序列的图像加密应用

图像加密技术是数字信息保护的一种有效手段。在信息技术的发展下,人们对图像信息安全性的要求越来越高。本文提出了一种基于黑洞数和Logistic混沌序列的图像加密算法。本算法通过对黑洞数的研究,利用黑洞数发生器产生伪混沌序列,将该序列作为初始参数代入logistic算法,产生混沌密钥流对图像进行加密。实验结果表明该方法运算速度快,产生的置乱和加密序列的安全性很高。     

33轮SHACAL-2的差分非线性攻击

利用SHACAL-2的一个17轮差分非线性区分器,结合被猜测子密钥空间分割的方法和快速傅立叶交换,提出了一种攻击33轮SHACAL-2的新方法.该方法攻击33轮SHACAL-2需要2~(44)的选择明文、2~(496.6)的33轮SHACAL-2加密和2~(502)次算术运算,攻击成功概率为99%.与已有的结果相比较,新攻击有效地提高了单密钥下SHACAL-2的攻击轮数.