基于对抗网络的彩色图像置乱方法研究

图像置乱是将图像转换为伪随机图像，一般作为图像加密或信息隐藏前的预处理环节，为了实现彩色图像的自动化置乱，提出了基于改进对抗网络的彩色图像置乱方法。方法构建了编码网络—解码网络结构模仿彩色图像置乱和复原过程，通过模型学习图像置乱，用patchGAN的判别网络实现图像各部分区域像素值分布判别。对提出的编解码损失函数、编码网络和解码网络的对抗损失函数和判别网络的对抗损失函数分别交替使用梯度下降法优化参数。对分辨率为256×256的彩色图像实验的结果表明，上述法能实现各种彩色图像的自动化置乱，并且模型具有较好的收敛性。和传统的Arnold变换，Logistic混沌置乱方法相比较，直观上本方法图像置乱效果更具隐蔽性；在多个判别指标下，所提方法置乱后图像与原始图像相似度更低，置乱程度更高，置乱效果有提升。     

空域彩色图像混沌加密算法

针对彩色图像的存储特性提出一种混沌加密算法·该算法首先对Lorenz系统输出的实值混沌序列进行预处理,然后利用其构造置乱索引矩阵,进而实现空域彩色图像三基色置乱·实验结果表明:与Arnold变换比较,文中算法有着良好的置乱度;同时利用系统三输出以及8×8块式空域置乱,大大地提高了加密效率;高维混沌系统的密钥空间进一步加强了算法的保密性和安全性·     

基于Logistic混沌序列和位交换的图像置乱算法

在分析传统迭代型图像置乱方法不足的基础上,提出一种新的基于混沌序列和位交换的图像置乱算法.算法根据各像素点的位置,采用不同的Logistic混沌序列和像素值的二进制序列进行异或操作改变图像像素值,并利用图像本身的自相关性进行加密,不需迭代,经过一次运算即可得到加密图像.仿真实验结果表明,该算法可有效地实现灰度和彩色图像置乱,并能较好地抵抗椒盐和裁剪攻击,在效率上也优于迭代型置乱方法.     

基于提升小波的彩色图像盲水印新算法

为了提升彩色图像信息隐藏效果及抗攻击能力,研究了彩色图像水印嵌入方法.对水印图像进行置乱,根据信息的重要性,将其分别嵌入在3个分量上,再根据小波分解后的特点,给出各子带不同的水印嵌入方法.同时考虑HVS的纹理掩蔽特性,比较其相邻两像素差的绝对值和阁值大小来决定交换还是修正系数.通过实验结果表明,该算法具有很好的隐藏性、安全性和鲁棒性.     

基于混沌系统和动态DNA编码与运算的彩色图像加密算法

现有结合混沌系统和DNA计算的图像加密算法因DNA编码规则和运算规则单一、加密结构安全性低,导致算法易被破解。为此,提出一种结合Intertwining Logistic映射和动态DNA编码与运算的彩色图像加密算法。该算法包括置乱阶段和扩散阶段,在置乱阶段,利用模拟退火算法构造的置乱序列分别对彩色图像信道进行行和列置乱,得到置乱信道。在扩散阶段,先根据随机序列值动态选择各置乱信道每个像素点的DNA编码规则及运算规则,然后结合密文反馈机制进行DNA加密计算。实验结果表明,该算法具有良好的抗攻击能力及加密效果。     

基于改进的CAT置乱与Henon_Kent混沌系统的彩色图像自适应加密算法

为了解决彩色图像加密算法中密钥与明文图像不关联的安全性不足以及CAT映射成立条件的问题,提出一种基于改进的CAT置乱系统与Henon_Kent混沌扩散系统的彩色图像自适应加密算法。该算法首先利用明文图像特征信息生成密钥;然后通过改进的CAT置乱系统对图像进行像素位置的三维置乱,再将Henon_Kent混沌系统所产生的三个混沌序列分别对RGB三个通道的像素灰度值进行扩散;重复以上两个步骤,以密文图像的信息熵大于7.99为结束条件。仿真表明该算法能够抵抗现有的攻击方法,具有较强的加密性能。     

复合级联混沌的彩色图像加密算法

分析了目前基于混沌系统的彩色图像加密算法,其中发现在混沌彩色图像加密过程中安全性方面的不完善,并在此基础上提出了一种新型的基于级联混沌的多重像素置乱彩色图像加密算法。该算法采用了Kent-Logistic的级联混沌与Henon离散混沌的复合系统,同时结合Arnold映射和像素排列切割的多重像素置乱方法,使得图像像素值和像素位置全盘置乱扩散,从而达到明文图像信息完全隐藏的密文效果。仿真实验表明,该算法不仅能有效抵抗选择明文（密文）攻击、统计特性分析、差分攻击,而且还具有加密效果好、密钥空间大等优点。     

联合二维logistic混沌映射与比特重组的彩色图像加密算法

通常的彩色图像加密算法未能充分考虑RGB各颜色分量之间的内在联系,抵抗统计分析能力不强。为进一步增强图像置乱程度与加密安全性,在结合混沌置乱的基础上,提出一种新的彩色图像加密算法。算法首先利用二维logistic映射产生随机性很强的伪随机序列进行像素置乱,然后将RGB 3种颜色分量视为一个整体,并联合比特异或与随机重组对各像素值进行灰度变换,最后对各24位像素值进行RGB重新分割得到加密图像。仿真结果表明,该算法置乱效果好,相较于通常的彩色图像加密方案,具有更少的时间开销与更好的安全性。     

基于多混沌系统组合图像置乱加密算法研究

提出一个基于位平面彩色图像Arnold映射置乱和采用Chen系统产生的混沌序列加密算法。首先采用由Logistic系统构造的非线性动力系统产生的混沌序列形成Arnold映射矩阵,在不同的位平面对彩色图像进行置乱,然后用Chen系统产生的混沌序列对置乱后的图像进行加密。该算法实现简单,能够抵御各种攻击,且容易用硬件实现。     

基于混沌系统的彩色图像加密新方案

提出了一种新的基于三维Chen系统的彩色图像加密算法。将三维空间的彩色图像转换成二维的灰度图像,利用混沌系统生成的混沌序列对二维灰度矩形图分别进行行置乱及列置乱;对置乱后的图像进行加密;按折叠算法对加密后的图像进行折叠处理。仿真结果及安全性分析表明,该加密算法是在二维空间对图像像素进行处理的,相对于三维加密算法而言,降低了算法的计算强度和空间需求,从而减少了运行时间,加快了加密速度;置乱时实现了不同层次(R,G,B)亮度值的完全混合,加密效果好,安全性更高。