基于一维五邻居混沌CA的光学流密码系统

根据一维五邻居混沌细胞自动机(CA)特性及其进化序列的随机性统计测试结果,提出一种基于一维五邻居 CA 光学流加密方法.由于 CA 规则化的阵列结构和级连特性,适合于超大规模集成电路(VLSI)和光学系统实现,相应给出一种光学硬件实现方案.一维五邻居混沌 CA 比一维三邻居 CA 具有更复杂的动力学行为,应用多邻居 CA 进行加密有更强抵御攻击能力.模拟分析显示这种基于一维五邻居 CA 的加密算法具有结构简单、运算速度快等优点,是一种理想的并行加密方法.     

基于偏X型细胞自动机的图像加密方法

提出了一种基于二维二态五邻居可逆细胞自动机(CA)的图像加密算法。本方法首先对X型结构类型的CA进行了分析测试,提出了具有明显密钥混淆效应的偏X2型结构CA;其次在进行CA每次迭代加密时,对迭代结果进行矩阵转置运算处理;随后采用具有混沌行为的9d62(hex)规则一维四邻居CA产生密钥图像;最后算法在CA边界条件中插入密钥信息,并参与细胞自动机加密迭代。实验结果表明,采用基于偏X2型CA结构和新型密钥设计,相比于传统的密钥与尾数据做单一异或的运算方法,提高了密钥在整个加密体系的参与度和敏感性,降低了CA迭代次数,明文扩散率提高了36.14%。     

一维五邻居细胞自动机混沌特性分析

通过细胞自动机(CA)吸引域的收敛程度和时空模型的熵值变化，分析一维五邻居CA混沌特性。结果显示，此种混沌CA与其它类型CA行为相比具有以下特征：吸引域收敛程度较低；具有最大熵值；Dc参数为正值(等效于连续动力学系统的李雅普送夫指数)等。这为研究离散动力学CA的混沌行为及进一步应用提供一种重要的参考。     

基于光学变换和经典置乱变换的图像复合加密方法

图像加密已成为信息安全领域关注的焦点。本文提出了基于光学变换和经典置乱变换相结合的复合加密方法。首先介绍了光学变换中的双随机相位加密方法,其次描述了几何变换中的Arnold变换和混沌变换两种经典置乱加密方法,最后将这三大类加密方法进行组合实现图像复合加密。实验结果表明,本文方法具有更强的安全性。     

基于旋转变换的混沌光学图像加密方法

提出了一种利用旋转变换和混沌理论进行图像加密的新方法。使用旋转变换和两个混沌随机相位掩膜对图像进行加密，利用Logistic映射、帐篷映射和Kaplan⁃Yorke映射三种混沌函数产生混沌随机相位掩膜。通过计算均方差，基于旋转角和混沌随机相位的种子值的盲解密算法的鲁棒性进行了评估，并给出了加密和解密技术的光学实现方案。结果表明，利用所提方法进行图像加密的有效性。     

基于时钟变换的复合混沌图像加密研究

为解决一维混沌加密系统密钥空间和安全性差等问题,提出了一种基于时钟变换的复合混沌图像加密方法。该算法使用分段线性混沌映射,k阶Chebychev映射以及一维Logistic映射相复合的方式产生像素位置置乱矩阵和像素值变换矩阵。利用系统时钟变化法,随机改变复合混沌系统的多级初始参数,从而提高了图像信息传输的安全性,达到了近似＂一次一密＂的安全思想。采用MatLab7.0仿真实现。结果表明,该算法具有良好的加密效果且密钥空间较大。     

基于一维无限折叠混沌序列的图像加密技术研究

提出一种基于一维无限折叠混沌序列的数字图像加密方法,在一定参数范围内,证实了该方法具有算法简单,加密效果好及安全性高的特点.     

基于一维混沌映射的文件加密算法设计与实现

利用混沌影射的方法设计了一种多随机性的文件加密算法．分析了数据加密和Logistic混沌映射的原理，提出了基于混沌方法的多随机性文件加密算法，采用VB完成了文件加密软件的设计．软件测试表明：该加密算法的混沌特性和多随机特性增加了解密的难度，提高了加密数据的安全性，实现了密钥的随机生成和加密算法的随机调用，使得加密后的文件更加安全．     

基于混沌理论和椭圆曲线的灰度图像加密算法

本文提出了灰度图像的混沌理论和椭圆曲线的加密技术。它基于提升小波变换(LWT)的数据压缩和混沌理论、椭圆曲线的二重加密技术。该方法利用LWT高性能的压缩特性,恢复图像误差小,且是整数到整数的变换;混沌理论加密扰乱图像数据,但和原始图像视觉上具有一定的关联性。椭圆曲线加密(ECC)构成映射加密,二重加密性能更好,数据更安全。实验结果证实了该方法的有效性。     

基于二维混沌映射的数字图像加密算法

在一维基础上，定义具有一次耦合项的二维Logistic映射系统，讨论系统出现混沌的条件和特点。运用数字图像加密原理，提出并实现了基于二维Logistic混沌映射的象素灰度值加密算法。经过编程实现和实验验证，使用的算法达到了数字图像加密的要求。     

一种基于元胞自动机的安全多重图像水印算法

提出一种多重图像水印算法,利用元胞自动机和元胞自动机变换丰富复杂的性质增强水印安全．将图像分割成不重叠的子块,由混沌序号序列决定一个子块中将嵌入哪个图像水印,通过水印私钥对水印进行置乱加密和对子块进行二维元胞自动机变换,然后在低频系数中量化嵌入加密水印．实验结果表明,提出的算法有很好的安全性、不可见性和鲁棒性,多个水印的嵌入和提取互不干扰．     

零边界条件下二维元胞自动机矩阵可逆性分析

该文介绍了二维元胞自动机的典型邻域结构,对多状态二维元胞自动机的矩阵描述进行了拓展.通过对零边界条件下元胞自动机的状态转移矩阵的块矩阵的分析,得出矩阵的可逆性与元胞自动机冯诺依曼型邻域之间的联系.     

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。     

具有年龄结构的异质元胞自动机HIV传播模型

年龄结构影响群体发病率,将群体年龄分为5个阶段,建立扩展的异质元胞自动机模型,研究艾滋病在高发区及普通地区的传播行为。模型中,元胞具有不同的年龄,传染强度依状态改变,结合邻域内个体间致病性接触行为建立邻域元胞影响力函数,改进状态更新规则。仿真结果发现,个体的致病性接触行为、人群密度、元胞影响半径对艾滋病的传播速度及群体感染率具有一定影响,而个体年龄结构则在一定程度上影响群体感染分布情况。     

四维自时滞Rossler系统的同步及其在音频通信中的应用

针对低维混沌系统保密性较差,复合混沌系统结构复杂、加密速度较慢等问题,利用时滞混沌系统的无穷维混沌特性,研究了自时滞Rossler系统的混沌同步构造,理论证明了新系统的渐近同步的充分条件,并将其引入到音频保密通信中去．实验仿真结果表明该时滞系统具有较好的数据通信保密性和可操作性．     

基于耦合锯齿映射的时空混沌伪随机数发生器

基于近邻耦合锯齿映射的扩散和混乱特性,利用密码学判定,提出一种时空混沌伪随机序列产生方法.把由锯齿映射组成的近邻耦合映像格子作为时空混沌系统,各格点变量能同时输出独立的伪随机数.对参数β取不同值时弱耦合情况下伪随机数的概率密度函数和类随机性进行了数值分析,且对量化后的伪随机序列进行了周期特性、平衡性、相关性分析和NIST测试,结果表明,该序列有很好的密码学特性.在此基础上利用该伪随机数发生器构成一种简单的流密码,讨论了其安全性,发现基于近邻耦合锯齿映射的时空混沌伪随机数发生器能用来构造更高效安全的混沌流密码.     

基于元胞自动机的环形交叉口通行能力分析

为了描述环形交叉口交织区交通流运行态势的复杂性和不稳定性,采用微观元胞自动机模型模拟交织区的车流运行规律。首先基于环形交叉口圆环形结构和车流流向,建立六边形元胞空间替代传统矩形元胞空间以及定义多值元胞状态,进而提出基于改进间隙接受理论的元胞规则分析交叉口交织区通行能力,最后利用Matlab编程进行数值模拟仿真。仿真结果表明：所建立的六边形元胞空间能够有效地模拟交织区交通流运行;改进的元胞规则能够准确地描述交织区的通行能力波动性和变化曲线,为环形交叉口信号控制和协调优化提供基本依据。     

光码分多址接入系统中Chebyshev映射混沌码的实现

研究了无源光网络中基于Chebyshev映射混沌扩频码的光码分多址（OCDMA）接入系统,该系统通过在同一波长信道中采用不同的码字,有效增加了用户数. 提出了利用Chebyshev映射产生混沌扩频序列的实现方案,并将序列作为系统中的用户地址码. 系统性能的仿真结果表明,所产生的混沌序列具有良好的相关性,可以抑制系统中的多址干扰;系统的误码率性能得到改善,较单纯的OCDMA系统可提高约1～3个数量级,同时较传统光正交码可提高约1个数量级.     

基于可逆元胞自动机的图像加密算法

提出一种基于一维可逆元胞自动机（RCA）的新的图像加密算法,算法中可逆元胞自动机（RCA）规则和随机数据的应用使得图像具有更高安全性。可逆元胞自动机（RCA）加密算法将已知灰度图像变为二值图像,然后将其数据重新排列成一0-1序列,应用可逆元胞自动机（RCA）规则实现图像加密。灰度图像加密的仿真结果表明所提出的算法满足混合特性和扩散特性,一般的解密算法根本不可能对这种加密图像解密。