基于动态分组和扩散置乱的混沌加密方法

为了提高图像加密的安全性和有效性,提出一种基于动态分组和扩散置乱的混沌加密方法。将明文图像随机分组并采用比特位和行列的置乱、扩散操作对其加密,其密钥流产生于基于明文图像的逻辑映射,扰乱明文图像和密文图像之间的映射关系;并且在进一步加密过程中,明文图像像素由密文图像反馈算法取代,使得加密过程受到明文图像控制参数的影响。理论分析和实验测试结果表明,该算法可以抵御选择性攻击和差分攻击,具有较好的统计特性,可以运用于图像信息安全保护。     

一种带有猫映射动态置换盒的分组密码

对猫映射的混沌特性进行研究,提出一种基于迭代二维猫映射的动态置换盒(S-盒)生成方法,由此构造一种基于S-盒的加密算法。将明文划分成组,与不同S-盒进行加密,通过32轮的替代和循环左移得到密文分组。为了提高密码系统的安全性,利用密文反馈来改变猫映射的状态值,使得S-盒与明文相关,可提高密码系统的混淆与扩散性能。由于加密使用了动态S-盒,密码系统不会遇到固定结构分组密码的问题。实验结果表明,该密码系统具有较高的安全性,适用于保密通信。     

基于掺铒光纤激光器超混沌特性的图像加密算法

针对基于低维混沌系统的图像加密算法安全性不高的问题,提出了一种新的基于掺铒光纤激光器(Er-doped fiber laser,EDFL)超混沌特性的数字图像加密算法。算法包括置乱和扩散两个阶段:首先利用离散标准混沌映射对明文图像像素位置进行置乱,同时为了提高算法效率,通过像素间的异或操作将扩散效果引入置乱阶段。然后利用EDFL超混沌系统产生的值加密置乱后的像素值,从而得到密文图像。试验结果表明:本文算法密钥空间大,密文对密钥和明文充分敏感,只需置乱和扩散的一轮循环即可获得良好的加密效果和较高的安全性能。     

基于耦合映像格子的分组图像加密算法

针对传统的基于混沌的数字图像加密算法存在的抗差分攻击性能较弱、对受损密文图像恢复效果较差的问题,设计出一种基于分组密码和交替迭代结构的数字图像加密算法。在每一轮加密中,采用不同的耦合映像格子来构造S盒,使得算法具有更好的安全性能。实验结果表明,该算法不仅具有较好的加密效果,而且对受损密文图像也能得到较好的恢复效果。     

基于超混沌序列和位平面置乱的图像加密算法

通过研究分析已有的图像加密算法,结合超混沌系统和灰度图像的特性,提出一种基于超混沌序列和位平面置乱的图像加密方法。首先,利用本算法将明文灰度图像位平面分解;然后,采用Arnold置乱对高4位平面进行像素位置置乱;接着,将与明文相关的初值迭代产生的Chen超混沌序列对各平面进行像素值改变置乱;最后,将各置乱位平面整合成密文图像。实验结果和数据分析表明:加密图像灰度呈均匀分布,密钥空间大并高度敏感,可有效抵御统计、差分等攻击,具有较好的抗切割攻击能力,算法高效安全。     

线性移位寄存器在图像加密中的应用

图像加密技术作为数字信息保护的一种有效手段,随着信息技术的发展,人们对其安全性的要求越来越高。讨论了关于线性移位寄存器（LFSR）在图像加密中的应用。本算法先采用LFSR算法产生伪混沌比特密钥流,将该密钥流作为随机值映射算法和加密算法的初始参数。随机值映射算法取其中较高位的密钥流,生成置乱序列用于图像像素的位置置乱。另一组密钥流作为加密序列可对图像的像素值进行加密。实验结果表明该方法运算速度快,通过随机值映射算法产生的伪随机置乱和加密序列具有很强的可操作性、保密性,而且截取伪混沌比特密钥流的位数也可作为密钥存在。     

新混沌系统与神经网络结合的图像加密算法

为了解决传统单一混沌图像加密算法中混沌系统退化、加密算法难以抵抗选择明文攻击等问题,构造了新3D-Duffing混沌系统,设计了一种明文相关联的位循环扩散加密算法,对图像进行第一次加密;采用RBF神经网络对Henon混沌序列进行预测,得到预测密钥流,在加密序列中随机嵌入预测密钥的方法来对图像进行二次加密,从而能有效地抵抗选择明文攻击。实验结果对比分析表明,该算法能够使图像像素值完全改变,且加密后的图像像素值分布均匀,NPCR和UACI值均接近理论值。该算法不仅解决了混沌系统退化等问题,还进一步提高了加密算法的安全性,具有良好的应用价值。     

基于压缩感知和DNA编码的图像加密算法

采用后稀疏化方案对待加密的明文图像做压缩感知处理,利用DNA编码规则与帐篷映射产生的混沌矩阵做规则运算,将单一编码多元化,对图像进行像素扩散,最后将扩散矩阵进行分割合并处理形成密文图像. 实验结果表明,提出的图像加密方案具备强的抗攻击特性和较好的重构效果.     

基于像素位置置乱和替代的超混沌图像加密算法

针对一些基于置乱、扩散结构的混沌图像加密算法,在像素位置置乱过程中,操作简单易受攻击等不足,提出一种改进的加强型超混沌图像加密算法.在置乱过程中加入了明文反馈机制,使得置乱效果不仅与混沌序列有关,而且跟明文本身也密切相关.在像素值替代加密的过程中,同时加入了密文和明文两种反馈机制,使得密文与明文、密钥之间的关系更复杂.经理论分析及仿真结果表明,改进算法不仅可以抵御选择明文攻击和选择密文攻击,且具有更好的密码学特性.     

基于改进型二维映射和DNA编码的图像加密

为了增加图像加密的安全性,提出一种基于改进型二维映射和脱氧核糖核酸(Deoxyribo Nucleic Acid, DNA)编码的图像加密算法。首先,结合Logistic映射、Sine映射和Henon映射的特点,设计了一种改进型二维离散混沌映射,具有较好的随机性且为满映射,适用于图像加密;然后,基于该混沌序列对图像明文进行DNA编码,通过DNA运算实现了图像的置乱和扩散,完成了图像的加密。仿真实验结果表明,该加密算法的像素数变化率(Number of Pixels Change Rate, NPCR)和统一平均变化强度(Unified Average Changing Intensity, UACI)均接近或高于理论计算值,峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)小于10,说明改进算法的明文和密钥敏感性高,能有效抵御差分攻击。     

基于五维混沌系统的数字图像加密算法

该文提出了一种新的基于五维混沌系统的数字图像加密算法.首先应用改进的五维Lü系统产生5个混沌序列,用其中一个混沌序列对图像进行置乱,接着将置乱后的图像分成4块,分别用剩下的4个混沌序列分别对每块进行像素替代,最后应用评价指标对加密效果和安全性进行分析.实验结果表明,该方法密钥空间大,抗攻击力强,加密图像像素值分布随机,...     

采用混沌函数的图像加密算法

提出一种新的图像加密算法,采用混沌函数与"按位异或"操作相结合的方法对图像加密。该算法能够产生一个较大的密钥空间足以抵御外力攻击,能够安全地对图像加密,并具有很强的对密钥和原图像的敏感性,密文图像具有高度的非相关性,而密文具有良好的随机性。实验结果验证了算法的有效性,可以满足图像安全加密的要求。     

二维混沌映射图像加密安全性分析及改进算法

为增强图像加密的安全性,分析了二维混沌映射图像加密技术,提出了一种新的改进算法.采取构造复合加密系统、增加扩散函数、改变密钥设计等方法解决二维混沌映射加密图像时只改变图像位置,没有改变像素值,存在周期性、无扩散、实际密钥空间比理论值小等安全隐患问题.将Baker map公式化,然后利用复合混沌系统的思想,以Baker map为例提出了一种新的改进算法.仿真验证了改进算法的安全性.仿真表明,改进算法对其他二维混沌映射Cat map等均有效.     

输出-密文混和反馈混沌流密码的设计

针对利用混沌轨道信息的密码分析，设计了一种输出-密文混和反馈模式的混沌流密码.使用一类区间数目参数化的分段线性混沌映射，通过多次迭代此类映射产生混沌信号.混沌信号的奇数位用来生成密钥流，偶数位和密文合并后作为后续状态反馈给密钥流发生器.在有限精度实现时，通过引入m序列扰动，克服混沌系统的有限精度效应对密钥流的影响.理论分析和试验结果表明，产生的密钥流具有良好的统计特性，密码系统是安全的，便于软硬件实现；并且可以在算法级调节加密速度，满足不同应用的速度要求.     

一种基于混沌映射的图像加密算法

将混沌理论和分组密码技术相结合,提出了一种分组密码密钥空间任意拓展的混沌TEA图像加密算法。仿真分析结果表明,该算法具有保密度强、破译难度大、执行速度快、密钥空间巨大等优点,适合用于图像加密。     

基于混沌加密的数字水印新方法研究

本文提出一种基于混沌加密的频率域数字图像水印新算法.将含有版权信息的二值图像作为水印,利用混沌密码对其进行加密.利用人类视觉系统(HVS)的特性,实现了水印在原始宿主图像小波域中的自适应嵌入.实验结果证明了对常见噪音和图像处理算法,该水印具有良好的不可见性和鲁棒性.     

一种基于流密码和遗传算法的高效数字图像加密算法探索

本文结合流密码和遗传算法的优点,提出了一种彩色数字图像加密算法.该算法首先将图像分块,各块内象素相互异或,再对不同颜色分量执行迭代次数和变换矩阵均不同的三维Arnold变换,最后将遗传算法产生的密钥流与图像数据相异或来对图像进行加密.经过理论分析和实验验证,该算法具有密钥空间大、密钥敏感性高,加密效果好、并能有效抵御常见攻击等优点.     

基于信息隐藏的混沌JPEG图像加密算法

结合图像数据冗余性特点和图像压缩过程给出一种JPEG图像加密算法.在加密过程中：一方面结合压缩方法的特性,构造了加密算法,使得加密尽量不影响压缩;另一方面引入128bit的随机数,每次加密该随机数均不同.加密完成后,将该随机数嵌入到加密后图像的最低有效位后得到最终的密文图像.实验和分析表明该算法具有较好的安全性.此外,虽然加密过程导致图像DCT系数的损失,但并不影响解密后图像的视觉效果.