基于m序列变换和混沌映射的图像加密算法

该文利用m序列发生器中移位寄存器状态的遍历性(全零状态除外),首次提出一种"m序列变换"用于图像位置置乱的方法.并利用混沌映射系统具有初值敏感性,参数敏感性和类随机性的特点,设计了一种基于"m序列变换"与混沌映射相结合的图像加密算法,与其它图像加密算法相比,该算法的密钥空间非常巨大,具有更好的安全性.     

n维超立方体模映射安全隐写算法

针对目前基于模函数的隐写研究现状,提出n维超立方体模映射隐写算法.根据模运算性质定义一个n维模函数,将n个像素值映射到一位aⁿ进制数值,从而可以实现将一位aⁿ进制信息隐藏到n个像素中.选择不同的参数a可以得到不同的嵌入率和载密图像视觉质量,选择较大的参数n且a为偶数时可以得到更好的载密图像视觉质量.理论分析和实验结果表明,本文算法与众多隐写算法相比,不仅具备这些算法的功能,而且具有更好的载密图像视觉质量、安全性和更强的实用性.     

基于二维分段线性映射的图像加密方法

提出了二维分段线性映射,证明了该映射是混沌的.利用映射生成图像加密时所需的随机矩阵与随机序列,通过对原图像进行异或运算和循环移位运算,达到加密图像的目的.该方法简单、实用,实验结果表明:加密结果图像具有良好的加密效果和较高的安全性.     

基于FPGA的自来水管内漏水图像增强算法研究与实现

阐述FPGA的图像直方图增强算法，FPGA适合整型运算的特点，改进常用直方图增强算法中的计算步骤，将原算法步骤里大量的浮点数运算转换成整数运算，提高了算法的运算速度。提出改进像素统计方法和映射流程，加快了处理效率。     

基于离散数字混沌序列的图像加密

由幅值连续的Logistic混沌公式研究了一种幅度值离散数字混沌序列的产生方法,可方便用于硬件实现图像加密。采用函数运算方法由3个不同周期的离散数字混沌序列异或运算获得长周期图像加密序列,将图像加密序列与原始图像异或加密图像。加密和解密仿真对比可见,该方法对初始值具有敏感性。分析表明,所获得的幅度离散数字混沌序列产生方法具有算法简单,信息安全可靠性高,便于硬件实现的特点。     

一种新的基于复合混沌模型的图像加密算法

论文提出了一种新的基于包括Logistic映射模型和混合光学双稳模型的复合混沌系统的图像加密算法。随着对外部密钥的映射,将选择相应的混沌动力系统,产生出混沌序列,对原始图像加密掩盖。计算机仿真的结果表明,混沌序列对外部密钥很敏感。该算法具有良好的运算效率,加密图像具有良好的统计特性。     

基于小波前向后向扩散的红外图像降噪与边缘增强算法

针对红外图像特点,该文提出了一种基于小波前向后向扩散的红外图像降噪与边缘增强算法。小波前向后向扩散是建立在小波扩散理论的基础上,其继承了小波扩散迭代降噪与边缘保持特性,在此基础上实现了图像的边缘增强。为了克服传统小波扩散基于小波模值的边缘映射的不足,该文利用小波模值与局部奇异性测度的联合概率分布对边缘映射进行初步估计,结合几何约束进行修正,获得准确的边缘映射,并重新设计了小波前向后向扩散系数方程。实验证明算法能有效实现红外图像降噪的同时增强图像边缘。     

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。     

几种混沌序列生成器的比较分析

给出性能较好的混沌序列生成器,并将其生成二值序列的方法进行了改进。在此,将几种常用的混沌序列生成器进行比较分析。Logistic映射和Hybrid映射是两种较好的混沌映射。混沌序列具有易生成性,对初始条件强敏感性,可完全重现性等特点,基于以上特性,很多的图像置乱加密算法都采用了混沌序列。     

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Cat映射和Lu混沌映射的图像加密方案

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感,以及生成的混沌序列具有伪随机性的特性,近年来在图像加密领域得到了广泛的应用.经典的Arnold cat映射通过迭代虽然可以改变图象各像素点的位置,但是多次迭代之后会还原出原始图像,给系统带来一定的安全隐患.使用Arnold cat映射和Lu混沌映射可以有效地避免这一缺点,从而实现混淆和扩散的目的.通过仿真实验,结果分析表明该种方法能够得到令人满意的加密效果.     

一种基于混沌猫映射的图像加密算法

在传统混沌猫映射基础上提出了一种改进的三维混沌猫映射算法。该算法将图像的像素坐标和灰度值作为广义猫映射的初始值,映射参数和迭代次数作为密钥,应用到图像加密中。理论证明所提出的三维混沌猫映射改进算法具有可逆惟一性,且具有像素位置置换和替代作用。同时试验结果表明该算法对二维图像混沌加密是有效的。     

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.     

基于Logistic映射和超混沌的自适应图像加密算法

为了实现对图像信息的有效保护,提出了一种基于Logistic映射和超混沌系统的图像加密算法.该算法主要思想是利用Logistic映射产生的混沌序列对明文进行像素置乱并结合超混沌以及图像自身的像素分布特征,对不同的像素点进行不同方式的像素灰度变换.仿真实验和安全性分析表明,该算法具有较高的安全性,拥有较大的密钥空间且对密钥具有相对较高的敏感性,同时实现了＂一次一密＂的加密目标,可以有效地抵御穷举攻击、统计攻击以及选择明文攻击等.     

基于Logistic映射的混沌图像加密算法的改进

Logistic映射是一种简单的非线性模型,但却有复杂的动力学性质。文中分析基于Logistic映射的混沌图像加密算法,提出一个改进的基于该算法的加密解密模型,并采用Matlab仿真实现,其结果与传统Logistic混沌序列加密算法相比,在图像不失真的情况下大大增强图像加密的安全性。     

An Intelligent Session Key-Based Hybrid Lightweight Image Encryption Algorithm Using Logistic-Tent Map and Crossover Operator for Internet of Multimedia Things

Due to the increasing demand for IoMT applications in numerous fields such as healthcare, smart city, smart grids, industrial internet, etc. The privacy and security become a major issue in front of various researchers working in this field. This work proposed a lightweight image encryption algorithm based on a logistic-tent map and crossover operator of a genetic algorithm. Various 1-D chaotic maps are discussed in the literature review, but in some cases, hybrid 1-D chaotic maps have higher performance than simple 1-D chaotic maps. So 1-D chaotic map along with a crossover operator is used in this work. Here logistic-tent map and crossover are used to generate the random session key for each image encryption. Also, a crossover operator is used in encryption rounds for increasing confusion and diffusion. Here in this work, for each image encryption, a new intelligent session key is generated. The strength of the proposed image cryptographic scheme is assessed against resistance to the differential attack (UACI and NPCR), statistical attack (histogram analysis, correlation coefficient and information entropy) and sensitivity to the secret key. The extensive experiments of performance and security assessment show that the proposed cryptographic image scheme is secure enough to withstand all potential cryptanalytic attacks.

     

A fast encryption algorithm of color image based on four-dimensional chaotic system

As the low complexity of low-dimensional chaotic system and the slow speed of image encryption, this paper proposes a fast encryption algorithm of color image based on four-dimensional chaotic system. Firstly, we propose a new method of designing four-dimensional chaotic system based on the classical equations of three-dimensional chaotic system, to increase the complexity and key space of the encryption algorithm. Secondly, according to the nature of color images’ pixels channel, we design a new pseudo-random sequence generator and reuse the random sequence, to improve the speed of image encryption. Finally, the methods of row-major and column-major are used to diffuse the original image and the cat map with parameter is used to scramble the image pixels, respectively, to achieve the effect of encryption. The results of simulation and security analysis show that the proposed encryption algorithm is of good performance on security, robustness and high encryption speed.     

快速置乱耦合3D混沌映射的图像加密算法研究

针对当前3D混沌映射加密算法的安全性不高,且其置乱过程的计算量大,置乱性不稳定,以及置乱方法不具有通用性等缺陷,设计了一种快速通用置乱方法,并将混淆与扩散机制同时引入进来,提出了一种新的3D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3D混沌映射,得到一个序列,该序列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3D混沌映射,得到三元一维伪随机数组,并借助密钥流机制量化该数组,得到新序列,利用该新序列根据扩散机制对混淆后的像素进行扩散处理。借助MATLAB仿真软件对该算法及其他3D算法进行对比仿真。结果显示:与其他3D算法相比,该算法安全性更高,置乱速度更快,计算效率更高,且其密钥空间巨大。     

基于余弦-指数混沌映射的分块图像加密算法

为平衡混沌映射中结构与性能的关系,保证加密系统安全性,提出一种基于余弦-指数混沌映射的分块图像加密算法。首先,通过非线性指数项对引入了Tent种子映射的余弦映射进行调制,构造新型余弦-指数混沌映射,并利用SHA-256函数产生与明文相关的密钥,生成随机性较强的混沌序列,实现一次一密;然后,基于拉丁方和位级转换,通过两轮拉丁方索引和比特位拼接,分别设计双重拉丁方和扩展比特位算法,并结合二维约瑟夫序列,对块间预置乱后的明文进行块内置乱,实现不同分块的差异化置乱;最后,基于Zig-Zag变换,采用环状仿Zig-Zag变换设计交叉Zig-Zag变换方法,将中间密文与混沌序列进行双向非线性扩散,实现同时改变像素位置与大小,完成图像加密。实验结果表明,该算法密钥空间大,能有效抵御差分分析和统计分析等典型攻击,具有较好的加密效果。