基于双重二维混沌映射的压缩图像加密方案

为了提高混沌加密系统的安全性和加密速度,提出了一种联合混沌映射的轻量级压缩图像加密方案。首先,为了加速加密过程,破坏像素间的相关性,将数字图像分割为图像块,并通过在频域中的处理对其进行压缩;然后,实施2D Logistic混沌映射,用于在密钥生成、置乱和替换阶段对图像像素进重排和换位。此外,为了进一步提高安全等级,在扩散阶段利用另一种混沌映射2D Henon映射来改变置乱图像的像素值。性能评估结果表明,所提方案能够满足图像加密的安全性要求,且密钥空间大。与其他优秀方案相比,该方案能够更好地抵御统计和差分等攻击,且对生成的密钥空间改变具有高度敏感性。其中,密钥空间大小为256位,实现了约99%的NPCR值和超过15%的UACI值。     

基于高维混沌系统的图像分组加密新算法

提出了一种较通用的图像加密新算法.对高维Lorenz混沌系统产生的混沌序列进行预处理,使它们成为自相关是δ函数、互相关近似为O的伪随机序列.将它们作为密钥流,使图像矩阵的行列位置随密钥值变化而产生随机置乱,并将图像像素值作为明文序列采用分组加密算法使其发生随机变化,以实现对图像的全方位加密.该算法可支持二值图像、8位灰度图像、24位真彩色图像以及数据量较大的遥感图像的加密.仿真实验结果表明,新算法具有加密速度快、抗攻击能力强、安全性和通用性好等特性.     

三维复合混沌系统及其在图像加密的应用

混沌是非线性学的一个重要学科,在信息安全、物理学和经济学等领域得到了广泛应用,持续构造新的混沌系统是有意义的。针对这一情况,构造了一类包含迭代次数t的三维三角函数复合混沌系统,对系统的动力学行为进行测试和分析,通过对系统分岔图、Lyapunov指数、周期点导数、谱熵等进行分析,确定其具有较强的混沌特性和较大的混沌区间,同时证明了混沌系统满足Devaney混沌定义,通过对系统随机生成的混沌序列进行0-1测试和NIST测试确定其混沌序列质量良好。因此基于该系统的混沌序列对图像进行加密,实现简单,加密速度快,同时对加密结果的各项指标系数进行了计算和分析,测试结果均非常接近理论最优值。其中,密钥空间很大,可达10252。与最近的其他方法进行对比,结果表明,基于该系统的加密方案可以具有较强的安全性和可靠性。     

基于混沌和神经网络的图像加密研究

目前,网络安全问题是社会关注的热点问题,为了确保传送信息的安全性和可靠性,可对传输数据进行加密。信息安全的主要核心技术是密码学,高密度特性的神经网络和密码学当中的加密功能十分重要,可利用神经网络构造出更加安全的密码体制。基于此,笔者重点研究了基于混沌性的神经网络在图像加密中的应用,和传统的加密相比,混沌序列加密在随机统计、线性复杂度和序列周期方面均有优势。     

基于函数展开与超混沌系统的图像加密

为有效保护数字图像的安全,提出一种基于小波展开函数与超混沌系统的数字图像加密算法。利用小波展开函数对图像进行置乱,通过超混沌系统扰乱原图像与加密图像之间的关系。在求解超混沌系统混沌序列的四阶Runge-Kutta公式中,插入多个参数以扩大参数空间。模拟实验结果表明,加密后图像灰度值分布伪随机性较好。     

一种基于混沌理论的多层次变密钥视频加密方法

提出了一种全新的基于混沌理论的多层次视频流保密方法,此方法由于采用多层次的混沌迭代,因而达到了使密钥实时改变的目的,极大地提高了保密性能。另外,本算法继承了选择加密的思想,只对视频流中包含关键信息的部分进行处理,可以提高加密效率,满足实时交互的要求。分析仿真实验结果,进一步证实了此方法具有很好的保密性能和加密效率。     

一个基于混沌映射的图像加密并行算法

研究了图像加密并行算法应该满足的要求,并提出了一个基于混沌映射的并行算法。理论分析和实验结果表明该算法适宜于并行计算环境。     

基于混沌序列的图像加密研究

文章讨论了一种专门针对图像数据流点阵特征的图像加密方法。借助混沌动力学系统过程既非周期又不收敛,且对初始条件敏感的特性产生实数值混沌序列,然后将其通过离散映射生成相应的符号矩阵。文章以图像子块作为处理单元,然后利用符号矩阵对图像子块地址表进行镜像加密变换。软件模拟实验证明本算法具有加密速度快,安全性高,无额外畸变产生等特点,并且可以同JPEG图像压缩标准很好的集成。     

基于混沌映射的图像快速加密改进算法

针对当前的三维混沌映射加密算法存在安全性不高,加密速度慢以及密钥空间小等不足,提出了一种新的三维混沌映射图像加密算法;首先利用快速置乱方法置乱初始图像,以改变像素位置;利用三维Chen系统结合像素值变换函数所生成初始外部密钥迭代三维混沌映射,得到一个序列,由此根据混淆机制对置乱图像像素值进行混淆;改变外部密钥,再迭代计算三维混沌映射,得到三元一维伪随机数组,借助密钥流机制量化该数组,得到新数组,由此根据扩散机制对混淆后的像素进行扩散处理;采用酷睿3.5GHz双核CPU的PC机和MATLAB仿真平台,输入256×256的明文图像实验,置乱100次所用时间为78.67s,在灰度平面内其相关性约为-0.001 652,表明该算法高度安全,密钥空间巨大,加密速度快,用于图像快速加密是可行、有效的。     

基于混沌的一种图像加密算法*

基于二维时空混沌模型,给出了一种时空混沌二值序列的产生方法,并对其性能进行了分析。结果表明,该种序列消除了相邻点的相关性,改善了统计分布特性,并利用此方法产生的序列对灰度图像进行加密。仿真结果表明,用该方法产生的序列对图像加密后,其相邻像素点的相关性很低,并对其密钥敏感性和统计特性进行了分析,均说明该方法应用于图像加密很有效。     

一种基于复合混沌序列的图像加密方法

针对低维度混沌系统的密钥空间小、加密系统安全性较低的不足。提出一种由sine混沌改变均匀分布logistic混沌排列次序形成复合混沌序列的图像加密方法。首先,产生服从均匀分布的logistic混沌序列,用sine混沌序列重排该序列整数化后的重复部分,以此无重复数值的复合混沌序列进行像素位置置乱;之后,由于仅进行位置置乱不能改变图像的灰度统计直方图特征,用sine混沌重排整个logistic混沌序列形成复合混沌序列,以此进行像素扩散完成图像加密。对方法安全性从密钥空间、密钥敏感性、差分分析、统计直方图、相邻像素相关性、信息熵方面进行了测量。实验结果表明该方法密钥空间大、敏感性高,能有效地抵抗穷举分析、差分分析和统计分析。     

一种基于混合混沌动力系统的图像加密算法

讨论了一种基于Lorenz系统、Chen s系统以及Lü系统的混合混沌动力系统的图像加密算法。该算法通过密钥映射产生混合混沌动力系统的初始条件,利用混合混沌动力系统产生的混沌信号对图像信号进行掩盖加密。仿真与讨论结果表明,该算法密钥空间大,混沌信号的产生极其敏感地依赖于密钥,具有较好的加密效果和加密效率,并对统计分析具有较好的安全性。     

一种新的混沌映射模式加密算法

混沌映射加密图像时,通常对秘钥有限制。提出一种新的混沌映射模式加密算法。利用SCAN语言的思想,将五种映射的左右映射,看作十种加密模式。使用不同模式对方图进行加密,其中模式类型作为秘钥,密钥设计非常灵活。仿真表明,采用混沌映射模式加密图像,加密速度非常快,安全性高,是一种有前途的加密技术。     

双混沌映射的图像加密技术

为了提高图像加密算法的安全性和高效性,提出了一种分段Logistic混沌映射与Cat映射相结合的双混沌系统。首先由改进后的Logistic映射确定选用哪种映射进行迭代,从而确定混沌密钥,最后对算法的安全性进行分析。实验结果表明,该算法的密钥空间较大,并具有较高的初值敏感性和抗攻击能力,是一种新的有效的图像加密算法。     

基于分数阶陈氏混沌系统的图像加密算法

由于分数阶混沌动力学系统比整数阶系统具有更复杂的动力学特性,且能为图像加密方案提供更多的自由度,基于分数阶陈氏混沌系统,提出了一种图像加密方法。在发送端,驱动系统产生混沌信号,利用混沌信号扰乱明文图像的像素位置,将扰乱后的图像掩盖在混沌信号中,得到传输的密文图像。在接收端,通过同步系统去掩盖,进行像素位置扰乱的逆操作,恢复明文图像。最后对提出的加密算法进行了安全性分析。实验结果表明,该加密算法安全性高,具有良好的研究价值和应用前景     

基于混沌理论的S盒图像置乱加密算法

基于AES中的S盒理论,针对S盒的一一映射的特性对图像分块进行图像像素字节位置的置乱,提出了S盒图像置乱算法,在基于S盒图像置乱的标准算法引入混沌理论,产生混沌随机序列,提出S盒图像置乱加密的改进算法;并通过三种测试方法:抗剪切测试、高斯白噪音测试和分布均匀性测试以及客观评价方法就具体实例分析这种算法的安全性和抗剪切能力;最后将其与标准算法进行比较研究。     

Feedback image encryption algorithm with compound chaotic stream cipher based on perturbation

In this paper, two new one-dimensional chaotic functions are designed using Devaney chaotic definition. And a dynamically shifting compound chaotic function is constructed based on the two new one-dimensional chaotic functions. The properties of compound chaotic functions are also proved. A new feedback image encryption algorithm is designed using the new compound chaos and an image pixel permutation, 3D baker scheme is described in detail. In the scheme, a new dynamic block dividing the 3D baker is put for...     

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。