基于混沌映射的数字图像置乱方法

文章提出了一种应用混沌映射在空间域对数字图像进行置乱的方法,在加密中利用分段线性映射由密钥生成混沌序列,然后以该序列为参数用面包师映射对图像矩阵置乱,其解密算法是加密算法的逆过程,实验显示该算法对图像加密具有良好的效果。     

基于改进Henon映射和超混沌的双重语音加密算法

针对现有语音混沌加密算法密钥空间小、安全性差、加密效率低且无法实现密钥复杂度与加密效率的权衡等问题,提出了一种改进Henon映射和超混沌的双重语音加密算法。首先,为了使Henon映射具有更大的混沌空间和更高的混沌复杂度,通过扩展控制参数范围将非线性三角函数作为输入参数变量等手段对经典Henon映射进行了改进;其次,利用改进的Henon映射生成伪随机序列,并对语音数据进行单次不重复置乱加密,获得语音数据的初次加密结果;最后,利用Lorenz超混沌系统对初次加密后的语音数据进行Arnold二次置乱加密和异或扩散加密,获得最终的密文语音数据。实验结果表明,与现有方法相比该算法具有更大的密钥空间和更高的加密效率,且对各种密码攻击拥有更好的鲁棒性。     

基于混沌映射的数码防伪技术研究

提出了一种基于混沌映射的数码防伪的加密算法.在加密的过程中,选用结构相对简单且生成序列相对复杂的正弦混沌映射和Chebyshev映射.对两个混沌映射进行敏感性和随机性测试,得出两个混沌映射具有良好的密码学特性,并验证得出该加密系统具有良好的加密性能.应用该混沌系统进行加密,提高了算法的复杂度,增大了密钥空间,提高了破译难度,使商品在市场流通的过程中具有更强的防伪性能.     

基于加密混沌矩阵组的图像加密算法

针对Logistic映射的短周期问题以及单纯混沌加密复杂性不高的缺点,提出一种基于加密混沌矩阵组的图像加密算法。该算法利用Hybrid映射产生周期扩大M倍的二值混沌序列,根据密钥生成加密混沌矩阵组,对图像位平面做置换加密,为进一步算法提高抵抗统计分析攻击的能力,对置换加密后的图像再进行基于队列变换的图像置乱。实验表明,该算法克服了Logistic混沌映射的短周期问题和单纯混沌加密复杂度不高的问题,能够抵御多种攻击,具有良好的安全性。     

一种新的图像加密算法研究与应用

提出了一种新的混沌彩色图像加密算法.首先由Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,并利用"一幅图像一次密钥"的密钥同步方案,实现了一个基于混沌的图像保密通信系统.该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

基于双重混沌映射的数码防伪技术研究

提出了一种基于双重混沌映射系统对商品的生产号进行数字加密的加密算法.在加密的过程中用二维lo-gistic映射和Henon映射联合对商品的生产号进行加密,得到商品的防伪码,并对双重混沌映射的性能进行了分析,利用双重混沌系统的伪随机性、初值敏感性、遍历性等所特有的性质,得出双重混沌映射具有良好的密码学特性,提高了算法的复杂度,增大了算法的密钥空间,增加了破译的难度,使商品在流通的过程中具有更强的防伪性能.     

一种基于混沌和密钥交换的流加密算法

传统的流加密算法,存在密钥分发和管理以及加密强度不高两大难题。利用混沌及密钥交换的思想,提出了一种新颖的流加密算法。该算法首先由密钥交换得到混沌初始值,再由混沌映射和明文进行有机结合,生成密钥流,然后与明文进行按位异或运算,得到密文。由于混沌加密能够有效的提高加密强度,同时密钥交换可以很好的解决密钥分发和管理的难题。因此,该算法能够改善传统流加密算法中存在的两大难题。     

一种基于TLM超混沌细胞神经网络图像加密新算法

混沌对初值敏感的特性使得它适合于数据加密。以4 阶CNN 模型为基础,提出了一种新的超混沌细胞神经网络图像加密算法。算法分为置乱和扩散二个阶段,复合混沌映射用于生成置乱阶段控制参数,用以置乱图像行列之间的高度互相关像素。在扩散阶段,使用不同初始状态和参数的复合混沌映射生成高阶混沌细胞神经网络的初始条件,以生成扩散阶段的密钥流。算法的已知明文和选择明文攻击、密钥空间和直方图的仿真实验均取得了良好的结果。与其他相关算法相比,该算法具有密钥敏感性和抗攻击性强的优点,适用于图像加密。     

一种基于混沌和密钥交换的流加密算法

传统的流加密算法,存在密钥分发和管理以及加密强度不高两大难题.在本文中,利用混沌及密钥交换的思想,提出了一种新颖的流加密算法.该算法首先由密钥交换得到混沌初始值,再由混沌映射和明文进行有机结合,生成密钥流,然后与明文进行按位异或运算,得到密文.由于混沌加密能够有效的提高加密强度,同时密钥交换可以很好的解决密钥分发和管理的难题.因此,该算法能够改善传统流加密算法中存在的两大难题.     

一种双混沌系统加密算法的设计与实现

为了使混沌加密算法具有较高安全性的同时又具有较好的运算效率,提出了基于Logistic映射、帐篷映射产生两个混沌密码序列,然后对读取的明文串进行加密的算法。采用Logistic映射和帐篷映射的复合混沌系统,其迭代过程不仅具有对初始条件的敏感性,而且具有依照复合序列选择迭代函数的灵活性,因此迭代过程还具有一定的随机性,是构造密码体系的理想工具。结果表明,该算法所产生的序列具有非常大的密钥空间,具有很好的加密强度和运算效率。     

基于穷尽熵优化的混沌图像加密

图像加密要求选择随机性强的密钥,基于混沌密码学的密钥生成算法具有广阔的密钥空间。然而并不是空间中所有的密钥都具有很强的随机性。故提出一种基于穷尽熵的混沌图像加密方案。利用Lorenz混沌系统产生混沌信号,对其分组二值量化后选择熵较大的一组对图像进行加密和解密处理。同时,通过对加密图像的安全性分析,结果表明所提出的方案具有比传统混沌图像加密更高的鲁棒性。     

基于DNA编码运算和混沌系统的图像分块加密算法

针对当前基于DNA编码运算的图像加密算法复杂度和安全性较低的问题,提出一种图像分块加密算法.利用Lo-gistic混沌映射产生与明文图像大小相同的随机矩阵,然后对明文图像和随机矩阵进行分块,每个子块的DNA编解码方式以及相互之间的DNA运算均由Chen超混沌系统产生的混沌序列动态决定,同时引入密文反馈机制,使算法得到更好的扩散效果.此外,算法的密钥由明文图像生成,实现了一次一密的加密.仿真实验结果和分析表明加密效果良好,算法利用了DNA可选择编码方式和运算操作丰富的特点,具有较高的复杂度和安全性,密钥空间大,能抵抗多种攻击.     

基于Tent混沌序列的数字图像加密方法

Tent混沌映射结构简单但产生的混沌序列随机性能好,采用NIST测试能权威地检测序列的随机性能。通常运用混沌加密数字图像时,都是指定初值和控制参数。在此使用改进后的混沌序列,把初值的产生和明文图像联系起来,对图像进行置乱,再改变灰度值。仿真验证了此算法加解密的有效性和良好的安全性能。     

Dynamic behavior analysis, color image encryption and circuit implementation of a novel complex memristive system

This paper is devoted to introduce a novel four-dimensional memristor-involved system and its applications in image encryption and chaotic circuit. The typical dynamical behaviors of the memristor-involved system are explored, such as chaotic phase potraits, Lyapunov exponent spectrum (LES), bifurcation diagram (BD) and complexity analysis. Then a color image encryption algorithm is designed. In this algorithm, the sequences generated by the four-dimensional memristor-involved system are used in scrambling and diffusion algorithm for three channels. The algorithm analysis results based on key space, key sensitivity, information entropy, histogram distribution, correlation coefficients, data loss and noise attacks indicate that the proposed algorithm can improve the security of the color image encryption algorithm. Finally, the memristor-involved chaotic circuit is implemented by using some discrete components. The experimental results of hardware circuit are consistent with the Multisim simulation results and the numerical simulation results. The research results have certain universality and portability, and can provide technical support for the subsequent analysis of other nonlinear circuits and the application of chaotic secure communication.     

Color image encryption using one-time keys and coupled chaotic systems

This paper proposes a color image encryption scheme using one-time keys based on coupled chaotic systems. The key stream has both the key sensitivity and the plaintext sensitivity. The Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3) is employed to combine with the initial keys to generate the new keys, to make the key stream change in each encryption process. Firstly, the SHA-3 hash value of the plain image is employed to generate six initial values of the chaotic systems. Secondly, combine and permute the six state variables, and randomly select three state variables from them, to encrypt the red, green and blue components, respectively. Experimental results and security analysis show that the scheme can achieve good encryption result through only one round encryption process, the key space is large enough to resist against common attacks, so the scheme is reliable to be applied in image encryption and secure communication.     

基于正弦反馈Logistic混沌映射的图像加密算法及其FPGA实现

基于混沌的数字图像加密算法因具有较大的密钥空间和较高的密钥敏感特性等而被广泛地应用。该文在经典Logistic映射中引入正弦反馈,构成新的映射关系,并分析该映射的混沌行为。利用混沌映射导出离散混沌加密序列,并对加密序列进行放大取整,增强其伪随机性;利用NIST随机性测试方法测试了加密序列的伪随机性;将伪随机序列与原始图像进行异或运算,实现图像加密。数值仿真结果表明所提加密算法具有较好的加密效果,其密钥也具有较好的敏感性和伪随机性,最后基于FPGA平台的硬件加密实现了本算法。     

基于激光散斑和超混沌的彩色图像加密

为了保证彩色图像在传输过程中的安全性与可靠 性,提出将具有随机性的激光散斑与一种四维 Lorenz型超混沌系统相结合进行彩色图像加密的新方法,同时构建了散斑超混沌加密系统。 系统将原始彩图 与超混沌系统产生的非线性度更高的超混沌序列按位异或进行混沌加密,然后将加密后的图 像与物理随机 的激光散斑图像按位异或进行散斑加密即可获得加密彩图,密钥空间达10¹⁰¹,平均相邻像素相关系数达 0.000。结果表明,本文方法具有较好的加密 效果,可抵御统计分析攻击,有大的密钥空间,较强的密钥敏 感性及弱的相邻像素相关性。     

基于矢量分解和相位剪切的非对称光学图像加密

结合矢量分解和相位剪切提出一种新的非对称光学图像加密算法,明文经过4个密钥加密得到分布均匀的密文和3个解密密钥。解密密钥在加密过程中产生,不同于加密密钥,实现了非对称加密,增加了系统的安全性。在矢量分解过程中产生的解密密钥与明文关联强,比现有光学非对称加密算法中明文对密文和解密密钥更为敏感,抵御选择明文攻击能力更强,同时也提高了解密密钥的敏感性。相位剪切的引入扩大了密钥空间,增强算法安全性,产生实数密文更便于传输。实验分析表明:该算法密文分布均匀、相邻像素相关性低,解密密钥、明文对解密密钥和密文敏感性高,抵御各种攻击能力强,有更好光学图像加密效果。     

一个新多涡卷混沌系统的设计及在图像加密中的应用

该文提出一种三涡卷混沌系统,首先对系统的李雅普诺夫指数、分岔图、Poincare截面图、功率谱图及平衡点稳定性等动力学特性进行了理论分析和数值仿真,结果表明该系统具有良好的动力学特性和丰富的拓扑吸引子。基于电路仿真软件Multisim研制了实验仿真电路, 该电路结构简单、易于实际制作,且仿真实验与理论分析结论十分吻合,证实了提出的混沌系统电路在物理上是可以实现的,从而验证了该混沌系统的混沌产生能力。最后结合DNA算法设计了一种彩色图像加密算法,利用新系统混沌序列对图像进行加密,重点分析了加密直方图、相邻像素相关性。结果表明,新系统对混沌密钥及明文都非常敏感,密钥空间较大,提出的混沌系统应用于图像加密具有较高的安全性能。     

彩色图像混沌加密算法的研究

文中对彩色图像混沌加密算法进行了研究,利用优化后的高维Lorenz混沌映射对图像置乱来实现对彩色图像的加密。实验证明,该算法实现简单,安全性高,具有良好的加密效果。