基于DNA密码的一次一密加密算法

作为不可破译的密码,一次一密密码是信息安全领域的一个重要研究课题,但密钥生成、存储和分配时存在较大困难,使得一次一密密码很难实现。以生物分子为基础的DNA计算,因其巨大的信息存储能力和高度的并行计算能力,可用于一次一密密码。非特异性杂交反应严重影响了加密过程和解密过程,通过PCR实现密钥分配,通过电子计算机实现异或运算,有效消除了非特异性杂交反应对加密结果和解密结果的影响。     

基于猫映射和DNA编码的图像加密算法

为实现更有效、安全的网络数字图像传输,提出一种基于猫映射和DNA编码的图像加密算法。利用广义猫映射对图像像素进行置乱,运用DNA编码对像素进行一定迭代次数的碱基对互补替换,其中迭代次数由Chebyshev映射产生,最后得到加密图像。实验和安全分析结果表明,该算法不仅可以达到较好的加密效果,而且有足够大的密钥空间抵制一般性攻击,可满足抵御统计性分析及攻击性操作等图像加密算法的要求。     

基于超混沌DNA计算优化OTP算法的文本图像加密算法

针对一次一密加密(OTP)算法存在3个缺陷而严重影响其在实际加密系统中可靠性的问题,提出了基于超混沌DNA计算优化OTP的文本图像加密算法;首先分析了原始OTP算法中密钥序列的3种缺陷(使用次数受限、占用长度过长、真随机且不可预测);然后,基于Logistic超混沌映射及DNA计算理论,提出了改进OTP算法的文本图像加密方案;最后,在二进制数据文本及图像上的加密实验验证了所提算法的有效性及可靠性;实验结果表明,利用文章算法加密后的图像相关系数明显降低,甚至接近0,针对不同文件大小使用256位密钥的平均加密、解密时间远低于OpenSSL-AES算法。     

应用混沌映射索引和DNA编码的图像加密技术

为更加安全、有效地利用网络传输数字图像,采用混沌映射索引和DNA （脱氧核糖核酸）互补编码相结合的方法,提出一种安全、可靠、高效的数字图像加密技术。利用Logistic映射产生的索引对图像进行像素的置乱;利用DNA编码对像素进行一定迭代次数的碱基对互补替换,其中迭代次数由Chebyshev映射产生;得到加密图像。实验结果表明,该技术基本满足密钥量大、能够抵御统计性分析和攻击性操作等图像加密技术的要求。     

产生"一次一密"会话密钥的抗重放攻击鉴别协议

文章在抗重放攻击的身份认证协议的基础上，提出了一种新的产生会话密钥的协议，在身份认证后的协议执行的每一步，利用DIFFIE-HELLMAN算法产生的密钥作为移位寄存器的初态，由移位寄存器产生适当长度的密钥流作为会话密钥，且此密钥只使用一次，达到了或接近了“一次一密”的效果，具有较高的安全性。     

基于混沌映射和DNA编码的图像加密算法

为了有效改进图像的加密效果及安全性,在对已有的图像加密算法进行分析的基础上,提出基于混沌映射的位变换和DNA序列的图像加密算法。首先,采用混沌映射生成置乱序列对图像在位平面进行置乱,同时达到了图像置乱和扩散的双重加密效果。然后,利用DNA编码规则,对置乱后的图像编码,进行DNA运算,实现图像的扩散。实验结果表明,该算法密钥空间足够大,密钥敏感性较强,具有较好的安全性。     

基于RSA的一次一密加密技术

RSA算法在公钥密码体制中占有重要的地位,由于其安全强度高,使用方便等卓越性能受到关注,并得到广泛应用。但由于受大素数产生技术的限制,RSA很难实现一次一密。针对这个问题,提出了一种基于RSA的一次一密加密技术。该加密技术是在传统RSA的基础上,增加一个加密密钥e0,一个解密密钥d0。e0的初始值由混沌序列产生,每次加密解密后,e0,d0由其自身迭代函数发生变化,这样不需要重新产生大素数来生成其他密钥,只通过新增密钥e0,d0的变化来实现一次一密。     

一次一密加密系统设计与实现

文中在VC＋＋6．0环境下设计并实现了一次一密文件加密系统。针对文件加密的特点：在文件的头部和尾部有相同或类似关于文件类型的信息，为了防止这部分信息对文件加密产生的影响，提出了相应的加密方法，并通过穷举法和分析破译法对加密有效性进行验证。同时设计并实现安全的随机密钥产生系统，通过特定算法．使密钥序列更接近随机序列。用户可以输入密钥序号系统自动采用相应密钥进行文件加密，也可以自定义密钥，密钥定期更新，以保证系统具有较高的安全性。     

一次一密加密系统设计与实现

文中在VC 6.0环境下设计并实现了一次一密文件加密系统。针对文件加密的特点:在文件的头部和尾部有相同或类似关于文件类型的信息,为了防止这部分信息对文件加密产生的影响,提出了相应的加密方法,并通过穷举法和分析破译法对加密有效性进行验证。同时设计并实现安全的随机密钥产生系统,通过特定算法,使密钥序列更接近随机序列。用户可以输入密钥序号系统自动采用相应密钥进行文件加密,也可以自定义密钥,密钥定期更新,以保证系统具有较高的安全性。     

基于混沌映射和DNA编码的图像加密算法

针对Logistic映射应用于图像加密时迭代点比较集中、遍历性较差的问题,提出一种改进的基于斜帐篷映射与脱氧核糖核酸(DNA)理论的图像加密算法。利用斜帐篷映射产生2组混沌序列来置乱图像中像素的位置,对初步置乱后的图像进行DNA编码,使其成为一个DNA序列,再由斜帐篷映射产生一组混沌序列以置乱DNA序列,通过DNA反变换得到最终的加密图像。从安全性和置乱程度2个方面进行仿真分析,结果表明,与Arnold变换、Hilbert曲线等传统置乱方法,以及Logistic映射与DNA理论相结合的算法相比,该算法具有更好的加密特性。     

基于DNA编码和超混沌系统的图像加密算法

针对DNA编码规则单一和混沌加密算法对密钥的灵敏度低等问题,提出一种基于DNA编码和超混沌系统的图像加密方案。该算法首先使用SHA-3算法计算明文图像的哈希值,用于超混沌系统的初始值,增加明文敏感性;其次将图像转换为DNA序列,并与所构建的S盒子进行DNA序列运算;最后用超混沌系统产生的序列对图像进行置乱。结果和理论分析表明,该算法不仅提高了密钥敏感性和传输数据的安全性,而且具有较好的抗穷举攻击、统计攻击和差分攻击能力。     

基于OCML和TDERCS混沌系统的图像加密新方案*

研究了一个基于时空混沌系统和切延迟椭圆反射腔(TD-ERCS)离散混沌系统的图像加密方案.在该方案中,一类在时间和空间上均具有混沌行为的单向耦合映像格子(0CML)被分别用于图像的置乱和灰度值扩散,同时使用统计性良好的TD-ERCS混沌系统生成两个独立的伪随机序列赋给0CML系统的初值和耦合系数.该方案设计简单,能够实现任意大小图像的加密.数值实验和性能分析证明其具有很高的安全性.     

基于DNA技术的加密方案

DNA密码是伴随着DNA计算的研究而出现的密码学新领域。利用DNA合成技术、PCR扩增技术以及DNA数字编码技术,结合传统密码学提出了一种基于DNA技术的加密方案。方案利用引物对于PCR扩增技术的特殊作用,提出要以引物和编码方式为密钥,采用传统的加密方法对明文进行加密预处理,可有效防止可能词作为PCR引物进行攻击。生物学困难问题和密码学计算困难问题为该方案提供了双重的安全保障,安全性分析表明该加密方案具有很强的保密强度。     

基于混沌系统的DNA图像加密算法

为了解决数字图像加密算法复杂度高、安全性较差的问题,提出一种基于混沌系统的DNA融合图像加密算法。首先利用Baker变换对图像进行置乱以读取DNA序列;再由Logistic混沌映射产生混沌序列,从而对DNA序列进行混沌加密。该算法对初值具有很好的敏感性,抗统计、抗差分攻击能力强。仿真结果表明:所提算法不仅实现简单,而且加密效果好,安全性高。     

基于TD-ERCS混沌系统的图像加密方法

提出了一种基于切延迟椭圆反射腔映射系统（TD ERCS）的图像加密方法,通过一组64bit的外部密钥和一个TD ERCS混沌系统来实现。混沌系统根据外部密钥产生一组值域在[-1,1]的随机数,这个区间被分为32个部分并对应8种加密运算方式,像素每次的加密操作由当前随机数所对应的加密运算方式决定。在加密完24个像素之后,密钥被修改。该方案设计简单,能够实现任意大小图像的加密,数值实验和性能分析证明其对于一些分析、攻击方式具有很高的安全性。     

对改进的基于DNA编码和混沌的图像加密方法的安全性分析*

混沌密码系统已展现了许多非传统密码系统所具有的优良特性,基于混沌的加密算法层出不穷,同时对混沌密码系统进行安全性分析对混沌密码的发展具有重要意义。对一种改进的基于DNA编码和混沌映射的图像加密方法进行了安全性分析,该算法的核心思想是明文图像的DNA编码矩阵与混沌映射产生的随机矩阵的DNA编码矩阵求和,然后再对这个和矩阵中的元素随机求补即得密文图像。运用选择明文攻击的方法,破解了该算法中的等效密钥,从而利用等效密钥再解密出目标明文。理论分析和实验结果验证了本文选择明文攻击策略的可行性。简要讨论了提高该密码算法安全性的一些改进措施。     

基于双随机相位的彩色图像加密隐藏技术

为了能够完全无失真的提取隐藏图像,在双随机相位加密的基础上,提出了一种对彩色图像进行加密隐藏的方法.通过构造宿主图像矩阵,可以将待隐藏的彩色图像编码信息的实部和虚部同时隐藏于该宿主图像矩阵中,避免了已有方法需要传输多幅图像的不足.模拟实验结果表明,该方法不仅安全系数高,保密效果好,而且能完全无失真的提取隐藏图像.     

基于混沌映射的分块循环DNA图像加密算法

数字图像具有数据量大、冗余度高、像素间关联性强等特点,打破数据间关联性及提高敏感性是保护图像信息的关键。针对如何快速有效打破图像像素间强关联性、提高图像数据敏感性等问题,提出基于logistic混沌映射的分块循环DNA图像加密算法。算法采用二次置乱、一次扩散结构,首先通过zigzag变换置乱明文图像,打破明文像素间的强关联性;其次将伪随机序列生成器产生的密钥作为混沌参数进行混沌映射,生成动态DNA编/解码、运算规则,对置乱的明文图像进行DNA编码形成初始密文;然后利用DNA运算规则,对初始密文进行分块循环DNA运算,完成密文扩散,并对DNA碱基进行统计和归一化作为二次混沌密钥;最后采用二次混沌映射生成动态步长规则,对密文进行变步长约瑟夫置乱,利用DNA解码规则形成最终密文图像。实验结果表明,密文图像像素分布均匀、像素间关联性弱、密钥敏感性强、密钥空间足够大,能够有效抵御信息分析、暴力、噪声、剪切等常见攻击,具有较高的安全性。     

基于Logistic映射的图像加密安全风险研究

通过分析Logistic映射所产生序列的随机特性,发现当Logistic映射用于图像加密时存在一些安全风险,即使Logistic映射的参数μ∈(3.569 9…,4]时,此映射所产生的序列也并不总是呈现混沌状态,仍然存在一些周期窗口.为了避免当Logistic映射用于图像加密时的安全风险,提出了一些安全保障规则.