基于使用轻量级流算法的离散余弦变换(DCT)系数变换多媒体内容加密

针对实时安全系统中多媒体内容加密时由于数据量较大而导致计算开销非常大的问题,为了综合考虑安全性及实时性,提出了基于使用轻量级流算法的DCT余弦转换多媒体内容加密算法。首先提出了一种轻量、快速的加密算法,通过将明文划分成不同部分并且使用流加密算法对信息的每个部分分别进行加密;然后,基于设计部分加密方案的三项基本原则和对抗部分加密攻击,提出了两种DCT变换系数的部分加密方案;最后,通过峰值信噪比对部分加密攻击的安全性和性能的分析评估了所提算法的有效性及可靠性。分析结果表明,相比A5/1和W7两种较为先进的流密码算法及另外两种加密模式(DC系数加密和无变换加密),提出的流加密算法和两种DCT加密方案更加适用于要求高速计算和足够安全的多媒体实时安全系统。     

一种基于双混沌映射的DCT域图像加密算法

结合混沌序列易生成、对初始条件敏感、类似白噪声的统计特性等特点,提出一种基于双混沌的DCT域图像加密算法.算法先利用Arnold变换对图像8×8分块进行置乱,再由logistic映射对DCT分块内系数进行调制,最后对各调制DCT分块进行逆DCT变换即得到加密图像.实验表明该算法是安全、有效的,具有较好的加密效果.     

改进的基于混沌序列的视频加密算法

基于混沌序列的视频加密正在成为热点,提出了很多基于混沌序列的视频加密算法.针对H.264的特点,提出了一种Logistic混沌序列与幻方矩阵结合的视频加密改进算法,Logistic混沌映射产生的混沌序列作为加密序列,同时序列大小顺序编号排列成的幻方矩阵加密DCT非零系数.这种加密算法具有很高的实时性,加密可以和编码并行执行.     

基于同态加密的电网隐私数据多维聚合优化算法

针对智能电网实时采集用户用电数据聚合上传通信过程中存在的计算效率低、传输不安全、泄露用户隐私等问题,提出了一种基于同态加密的电网隐私数据多维聚合优化算法。利用基于盲因子技术的Paillier加密算法对多维数据进行整体加密和签名，并向聚合器报告加密后的密文和签名;采用双线性配对方案，对签名后的数据进行签名验证分析;利用Paillier加密算法的同态特性实现数据聚合。安全性分析证明，该算法解密安全且能抵抗外部攻击和内部攻击，批量验证也具有安全性。实验结果表明，提出的算法与其他4种对比算法相比不仅计算效率较优，而且通信效率也较优;与基于身份的同态方案相比，该方案的数据签名和签名验证所花费的时间分别可平均降低约510 ms和187 ms,在数据通信过程中所花费的时间平均降低了约449 ms。     

一种无损伤的图像加密算法及其实现

针对一些图像加密算法计算量大、安全性低、密钥数量大和图像部分信息丢失等缺点,提出了一种无损伤的图像加密算法.先将目标图像与拉丁方按位进行异或运算可得初始加密图像,以实现第1步像素值变换加密处理,可减小计算量,并初步提高安全性.再对初始加密图像按照循环自正交拉丁方的数对方阵规律进行第2步像素空间位置变换加密处理,可得最终加密图像,使得图像的安全性更高.仿真实验及结果分析表明:该算法不仅具有安全性高,加/解密效果理想,便于实现等优点,还能抵抗多种攻击,是一种安全实用的无损伤图像加密算法,在高精度图像加密中具有更加广阔的应用前景.     

面向空气信道传播的DCT域音频数字水印算法

提出了一种基于双DCT变换的音频数字水印算法,通过选取首次DCT变换后的DCT域低频系数,对其再次进行DCT变换,得到双DCT域系数.通过修改双DCT域系数,实现水印的嵌入,并且嵌入量较大.实验结果显示,该算法隐藏效果好,对30%的重采样攻击和MP3压缩攻击具有很好的鲁棒性.而且,该算法能够适用于面向空气信道传播的场景,误码率可控制在1.2%～6.5%之间.     

基于DCT域的特定系数关系的盲水印算法

文章提出了一种基于DCT变换域的数字水印算法.设计并实现了一种基于Arnold置乱理论并结合混沌序列加密的水印图像预处理方法;并根据水印信息对DCT中频系数范围内的两个特定系数进行替换,最终实现水印信息的嵌入.该水印算法在检测时不需要原始图像的参与,完全实现了盲提取.仿真实验和性能分析证明,该算法不仅具有良好的不可见性,而且在抗JPEG压缩、噪声和滤波等攻击方面表现出较强的鲁棒性.     

基于DCT技术彩色图像水印算法的研究

采用DCT技术进行彩色图像水印的嵌入与提取,提出一种基于DCT域的彩色图像数字水印算法.该算法利用Amold变换置乱图像,给出DCT系数所对应的径向频率的排列图,通过人类视觉系统特性计算权值因子的方法确定鲁棒值系数,利用最小可察觉误差嵌入最大可能的水印信息量,分析并研究数字水印信息在嵌入位置选择上对水印算法性能的影响.在嵌入水印时,针对HSI色彩空间,在亮度分量I以及两个色差分量H和S中嵌入鲁棒水印,通过分块把原始图像各分量的DC系数嵌进鲁棒水印,进行标识版权,实现嵌入强度与区域特性的自适应变化,有效加强同类水印方案的鲁棒性,提高多媒体版权保护能力.     

基于IB-mRSA的网上银行认证请求方案

为了保证客户在线交易的安全性,增强客户对网上银行交易安全的信任,将基于身份的加密机制和基于部分受信任的RSA算法相结合,提出了一种改进的基于身份部分受信任的RSA公钥加密算法(IBmRSA)的网上银行认证请求方案。该方案提出部分受信任的RSA算法的基本原理是将RSA算法的私钥进行分割,任意一个用户都不能解密信息,主要包括初始化阶段、密钥生成、加密和解密4个算法。通过对改进方案进行安全性分析,发现该方案能够有效抵抗中间人攻击和拒绝服务(DoS)攻击,还能够保护在线交易的机密性、完整性和认证性。     

一种基于DCT的地理数据版权保护方法

为了保护地理数据的版权,根据地理数据所具有的特性,提出了一种基于DCT(discrete cosine transform)的地理数据水印算法。该算法对地理数据进行网格化操作以构造空域,实施DCT变换,轻微修改DCT系数,然后实施逆DCT变换,得到修改后的空域,通过调整地理数据中点的分布情况嵌入水印信息。实验结果表明:本算法能抵抗平移、缩放、旋转和化简攻击。     

基于超混沌和扩展Cat映射的实时视频流加密算法

为提高密码的抗攻击性,利用超混沌系统随机性好、可确定再生,且密钥空间较大的特性,提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展Cat映射的实时视频流加密算法。该算法将流密码和块密码相结合,实现视频流的实时加密,克服了现有的多数基于混沌系统的视频加密算法不能抵抗已知明文攻击和密钥空间小的缺点。流密码采用四维连续超混沌方程进行加密,可同时生成4个混沌序列,既提高了加密速度,又增加了密码的复杂度。块密码应用扩展的Cat映射,通过将信息置乱进行加密,Cat映射对初值和参数敏感,置乱效果好,且是双射函数,适合于信息的加密。实验结果表明,该算法安全性高,密钥空间大,能抵抗统计分析、差分攻击,密钥敏感性高,加密速度快,可达到3 Mb it/s,满足实时处理的要求。同时,该算法与视频压缩算法相独立,实现简单。     

保持语义格式兼容的H.264/AVC视频加密算法

针对以往视频加密研究成果不能直接适用于H.264的现状和保持语义格式兼容的难点问题,对H.264编码码流中量化步长、预测模式字、运动矢量和残差系数相关的重要信息进行了深入分析,提出了保持语义格式兼容的自适应的选择性加密方法;同时提出了一种将残差块按照其nC值和非零系数个数进行分组,然后在组内产生置乱码表,最后统一置乱的加密方法.实验结果表明:该加密算法在保证视频内容信息安全性的前提下,能保持语义格式兼容和码流大小不变,满足视频的实时传输.     

四维混沌与分数傅里叶变换的图像加密方案

将四维超混沌系统和标准加权类分数傅里叶变换理论相结合,提出了一种数字图像加密双重方案.对图像进行三基色分层标准加权类分数傅里叶变换,利用超四维混沌序列对变换结果进行置乱操作,将置乱后的3层数据融合得到加密图像仿真结果表明,加密后的图像灰度分布均衡,相邻像素的相关系数高度不相关,并且加密图像对秘钥高度敏感,具有较好抗攻击性、鲁棒性.     

基于Logistic混沌系统的网络视频加密算法研究

提出了一种基于Logistic混沌映射的实时视频保密通信方案,在SEED-VPM642平台上实现了网络视频加密传输的全双工系统.重点研究了混沌系统的变参数、定点运算及动态加密算法的原理,在原有传统的异或加密算法上加以改进.采用Logistic离散混沌序列对实时视频传输系统进行加/解密设计,达到视频数据在网络上的安全传输,并从算法的安全性、效率等方面进行了性能分析.实验结果表明,与Lorenz混沌系统相比,该算法具有良好的实时性和快速性,可有效保障网络视频传输的流畅性及安全性.     

基于黄金分割-Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法

当前图像加密算法的每一轮像素位置置乱过程都是相同的,且扩散操作是有序的,降低了算法的动态性与随机程度,使得算法安全性不佳.为了解决这一问题,本文提出了黄金分割-Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法.首先,引入黄金分割序列与Lucas序列,基于2D Arnold映射变换思想,设计了动态置乱机制,根据不同的迭代次数,动态改变其置乱变换核,使得每一次像素置乱操作都是不同的,有效提高明文像素置乱度;联合Cosine映射、sine映射与Logistic映射,设计复合串联混沌映射,利用置乱密文的像素总量来生成复合映射的初始条件,输出伪随机序列,并构造量化函数,对其进行量化,获取一组密钥流;最后,对置乱图像像素进行分组,并结合密钥流,设计两个加密引擎函数,通过构造像素加密模型,分别对图像第一个像素、中间像素以及最后一个像素进行异扩散,完成图像的加密.实验结果表明,与当前混沌加密技术相比,所提算法具有更高的安全性与用户响应,具备更强的抗明文与抗噪声攻击能力.     

基于H.323视频会议系统的安全解决方案

提出了一种视频会议系统的安全解决方案．该方案在基于H．323的视频会议系统中引入认证中心,使用基于X.509的数字证书对用户终端进行单向认证和密钥交换;使用所提出的二维混沌流密码系统有选择地对压缩后的视频数据进行加密来保证视频流的安全性。实验结果和分析表明,该方案在保证实时性和容错性的同时,从身份认证和数据加密两个方面大大提高了视频会议系统的安全性．     

基于Logistic映射混沌加密算法的设计与实现

序列密码作为主要密码技术之一,它的的安全强度完全决定于它所产生的伪随机序列的好坏.混沌系统能产生具有对初值敏感、难以预测的性能良好的伪随机序列,所以很适于序列密码.通过对基于Logistic混沌映射的加密算法原理的分析,提出了一个基于该算法的加密方法,并从算法的安全性、效率等方面进行了性能分析.最后采用VisualC 开发工具完成了该混沌加密算法的设计,并用该算法对一个实例进行了加密.     

Chaos-Based Encryption Algorithm for Compressed Video

Encryption for compressed video streams has attracted increasing attention with the exponential growth of digital multimedia delivery and consumption. However, most algorithms proposed in the literature do not effectively address the peculiarities of security and performance requirements. This paper presents a chaos-based encryption algorithm called the chaotic selective encryption of compressed video (CSECV) which exploits the characteristics of the compressed video. The encryption has three separate layers that can be selected according to the security needs of the application and the processing capability of the client computer.The chaotic pseudo-random sequence generator used to generate the key-sequence to randomize the important fields in the compressed video stream has its parameters encrypted by an asymmetric cipher and placed into the stream. The resulting stream is still a valid video stream. CSECV has significant advantages over existing algorithms for security, decryption speed, implementation flexibility, and error preservation.     

一种基于混沌的图像加密改进方法

在对现有的两类图像加密方法安全性分析的基础上,提出了一种改进的图像加密方法．这种方法基于传统混沌加密算法,利用混沌系统对初始条件的敏感依赖性,在图像加密过程中引入一个辅助密钥,可有效抵抗已知明文攻击．分析及计算机仿真结果表明,该加密方法具有良好的加密效果,运算量小,易于硬件实现。     

面向嵌入式系统的加密算法性能检测方法

嵌入式系统信息安全是保障工业控制系统安全的必然要求，然而有限成本的硬件资源可能无法有效支撑加密算法应用所带来的额外计算开销。为研究面向嵌入式系统中加密算法移植的可行性和对系统性能的影响，提出了一个嵌入式系统加密算法性能度量方法，通过构建等效度量实现系统侧和密码侧两部分抽象层次的联系。实验利用该方法，以运行时间延迟、吞吐量和系统资源使用率为度量指标，完成对包括国产加密算法与轻量级算法等在内的多种不同配置加密算法的性能测评。实验结果表明加密算法密钥长度的增长会增加算法执行的延时，算法分组大小的增大会提高算法的运行速度，使用不同加密模式造成的性能影响随加密算法不同而表现出差异性。直接部署加密算法检测任务执行时系统的指标值可以简化测量，相比其他抽象模型在工业场景中的应用更有实际意义。