基于级联混沌系统和量子Baker映射的图像加密算法北大核心CSCD

量子图像加密借助于量子纠缠和叠加特性来提高算法效率,同时,与传统的图像加密算法相比,其在信息传递的安全性上更具优越性。针对量子图像仅在空间域或变换域不能充分置乱混淆的问题,文章提出了空间域和变换域操作相结合的置乱混淆方法。首先,通过量子Baker映射对图像像素的位置进行空间域的置乱。其次,利用量子比特旋转改变空间域像素的灰度信息,其中旋转角度由级联混沌系统产生的伪随机序列来确定;然后,将空间域的量子态转换到傅里叶变换域,并在傅里叶域进行量子比特旋转;最后,利用量子傅里叶逆变换将变换域信息转换到空间域得到密文图像。由于Baker映射周期更长,使得本文算法的密钥空间更大。另外,基于级联混沌系统的旋转参数生成可以减轻密钥传输负担。仿真实验结果验证了本文算法的安全性和有效性,且在复杂度上优于经典图像加密算法。     

基于Arnold变换的混沌轨道遍历性的数字图像加密

提出一种基于Arnold变换的图像加密新算法.利用二维和三维Arnold变换混沌轨道的遍历性,提出一个新的空间置乱方法.该方法可以改进传统的Arnold变换置乱方法密钥空间小的缺点,并可以提高置乱度.利用耦合映象格子(CML)映射对图像灰度值进行扩散,进一步扩大了密钥空间,提高了加密系统的安全性.实验结果表明,本文的加密算法加密效果好,安全性高,可以抵抗统计分析并具有抗JPEG压缩、剪切等攻击的鲁棒性.     

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。     

基于离散分数阶Fourier变换本征矢量分解的图像加密算法

针对目前采用分数阶傅里叶变换对图像进行加密的算法中,其主要存在密钥敏感性较差等不足,提出一种将离散分数阶Fourier变换与指数随机相位掩膜、Logistic混沌映射结合起来进行加密的新算法。该算法在加密过程采用离散分数阶Fourier变换本征矢量分解的方法进行运算,显著提高了加密系统的安全性能。首先,对原始图像进行Logistic映射混沌置乱处理,接着与第一个指数随机矩阵A相乘,之后再经α阶离散的分数阶Fourier变换;其次,与第二个指数随机矩阵B相乘,再经β阶离散的分数阶Fourier变换;最后,利用Logistic映射对图像再次进行置乱处理来获得最终的密文图像。仿真结果表明:与其他类似加密机制相比,该加密系统兼顾了更强的密钥敏感性以及更高的安全性。     

基于Logistic与标准映射的数字图像加密算法

基于Logistic和标准映射,提出了新的数字图像加密算法。首先利用离散混沌系统初值敏感性、参数敏感性和具有白噪声统计特性的特点,结合Logistic映射和标准映射设计了置乱变换系统,这种置乱是依赖于密钥的。接着通过一种替代变换使置乱后图像的像素灰度值改变并产生互相依赖,即将每一像素值扩散到其它像素中去。这样,加密算法便具有置乱、替代、扩散等加密系统的基本要素。实验仿真和分析表明,该算法密钥空间大,易于实现,有较好的加密效果和统计特性。     

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。     

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。     

基于多混沌映射算法的图像可逆化加密仿真

原图像经过对矩阵元素随机打乱可得到加密图像,加密后的图像可以有效防止已知攻击。可逆映射可以高效地实现像素置乱,但由于离散混沌序列的初始条件较为敏感,因此像素扩散置乱难度较大。为此提出基于多混沌映射算法的图像可逆化加密方法,在图像加密过程中,采用扩散置乱和Arnold变换置乱图像,通过Logistic映射系统和Chen系统生成离散混沌序列,置乱后图像中红、绿、蓝三基色分别执行异或运算,从而输出加密图像。在图像解密过程中,分别对扩散置乱、Arnold变换以及图像加密执行逆映射,输出解密图像,完成图像可逆化加密。实验结果表明,所提方法密钥敏感性和原图与解密图像像素值分布更均匀、相邻像素相关性更低,鲁棒性更强。     

一种基于二维可逆映射的图像加密算法

提出了二维可逆映射在图像加密中的应用.可以通过置乱图像像素位置实现图像加密.二维可逆映射可以高效地实现图像像素置乱.二维可逆映射由压缩拉伸和折叠两个子映射组成.压缩拉伸映射,使原始图像变换成线,折叠映射使线变换成图.所有可逆映射构成了可逆映射集合.经过扩散处理改变像素值,实现图像加密.二维可逆映射的引入扩大了密钥空间,并增强了对密钥变化的敏感度.新的加密方法提高了加密图像的安全性且加快了加密速度.仿真验证了二维可逆映射图像加密算法的有效性.     

基于改进混沌映射的图像加密算法

为保证图像传输过程中的安全性,针对传统混沌映射加密算法存在的缺陷,提出一个基于改进混沌映射的图像加密算法。采用雅克比椭圆映射对初始密钥进行迭代,产生新的密钥;采用位置集合置乱方法对该密钥进行处理,得到一个位置集合,利用该位置集合对明文图像进行加密,得到密文图像;采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,该算法可以获得较好图像加密效果,具有安全性高、密钥空间大等优点。     

基于混沌映射的网络实时保密通信方法

本文就混沌系统中的Logistic映射和Henon映射，利用多值序列的方法所产生的混沌序列，对网络流进行加密和置乱，并对数字图像也进行了实验，算法全部用VC 编写实现。     

基于正方化算法的树图生成方法研究

在对正方化算法分析的基础上,提出双向正方化算法,并通过模拟实验,验证了双向正方化算法在改进原算法平均长宽比方面的优越性,并具有更好的稳定性.     

基于双混沌系统的数字混沌加密算法

由于混沌信号的隐蔽性、不可预测性、高度复杂性和易于实现等特性,基于混沌系统的加密算法也得到了广泛的研究.提出了一种基于Cat 映射和改进的Logistic 映射双混沌系统的数字混沌加密算法,并对算法的安全性和加密性能进行了分析.结果表明:算法具有较高的强度和较快的加密速度,可以应用于实时性较高的场合.     

基于改进的水力侵蚀算法的腐蚀化地形生成

提出一种新颖的计算机游戏场景地形生成技术.通过引入水量图和沉积物图来改进传统的水力侵蚀算法,以仿真自然地形因风化因素造成的腐蚀化现象,从而增强地形模拟真实感;为了保证游戏实时性,采取四种加速策略进行整体算法优化.实验结果证明,算法适用于为计算机游戏和动画生成实时的真实感地形效果.     

基于混沌复合映射的视频流文件分组加密设计与实现

混沌系统具有对初始条件的极端敏感性,初始条件的微小差异,将导致混沌系统的轨道演化很快变得互不相关,混沌的这种特性能很好地满足密码学的要求.提出了一种新的混沌加密算法模型,它以传统的分组加密思想为基础,把离散的Logistic映射与基于空间混沌的cat映射相结合,实现了对多媒体视频流AVI文件加密,实验表明该算法具有加密复杂度高和抗破译能力强等特点.     

组件技术在图上信息关联查询中的应用

在作战指挥控制中,参谋人员主要关注的是态势图形屏,其操作也主要是基于态势图形进行的。为了在态势图形屏上提供所见及所得的快速的图形模式查询,本文基于组件技术给出了图上信息关联查询软件开发与实现,提高了参谋人员查询相关资料并进行方案、计划拟制以及图形的标绘的效率。     

基于并行算法的数字化地形图

数字化地形图在国土、水利、公路、测绘等部门都有巨大的意义,但目前的地形图数字化软件没有解决海量图元管理问题,具有运行速度慢的缺点。为了提高速度,人们采用了对图形进行分割的方法,实行分块管理,但是存在图形总体管理效率低下等缺点。为此,本文运用并行运算圆满地解决了图形总体管理与速度的问题。     

基于耦合映像格子的时空混沌同步保密通信研究

以耦合映像格子为模型,分析时空混沌系统行为发展特性,提出一种APD方法的扩展方法-单向耦合同步方法,实现了对两个时空混沌系统的同步控制.通过计算最大Lyapunov指数,进行耦合强度的阈值选择,并将该方法应用于数字图像保密通信.仿真结果表明,单向耦合驱动时空混沌同步方案简单易行,具有较强的保密性和抗噪能力.     

限制在光滑曲面上的C^1曲线插值方法

限制在某些光滑曲面上的曲线插值问题的研究，主要方法是基于构造一个Ｄ∪→Ｒ＾２→Ｒ＾３，且象集既为该曲面的映射，从而将原问题化为通常的平面上的插值问题。     

二维耦合映象格子混沌序列的二值化及特性研究

基于二维耦合映象格子(CML)的时空混沌系统模型产生的混沌序列具有良好的伪随机特性.详细分析混沌序列的二值化方法、线性复杂度、平衡特性、游程分布及相关特性.结果表明,二维时空混沌序列比一维混沌序列、Logistic混沌序列具有更好的随机特性和更高的线性复杂度.