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。     

基于模运算与混沌映射的图像加密算法的研究

文章首次提出了一种新的模运算映射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，遍历性和类随机性的特点，设计了一种基于模运算映射与Logistic混沌映射相结合的图像加密算法，该图像加密方案具有密钥空间巨大．计算时间短的特点。     

基于双随机编码正交映射的全息图像加密

针对全息图像加密的要求,提出了一种双随机正交映射的全息图像加密算法.首先引入两个独立白噪声随机图像,通过双随机相位的加密,得到图像信号整个矩阵;接着引入哈德码矩阵把双随机相位的加密图像和正交矩阵的相位根据哈密尔顿算法来构造映射关系;最后经过扩束镜的物光波和密匙光波相互干涉,把频域的密钥和空域的密钥插入图像的灰度分量中.仿真实验证明了该方法的有效性,只有在频域和空域共同解密下才能恢复原图.     

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.     

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。     

可逆映射集合的图像加密算法

利用拉伸和折叠的原理,提出了一种可逆映射集合的图像加密箅法.拉伸映射是将图像矩阵行、列中的像素插入到其它行、列,把图像数据矩阵拉伸为数据向量,折叠映射足按照一定顺序把向量折叠成与原图数据矩阵大小相同的加密图像数据矩阵.将拉伸映射和折叠映射互丰廿组合构成一个可逆映射集合,密钥的每一位对应集合中的一种映射,根据密钥对图像进行循环映射以实现图像加密.推导了该算法完整的数学表达式并进行了仿真,结果表明本文所提出的加密算法具有较高的扩散效率和密钥敏感度,密钥空间大,加密速度快,能够实现图像的实时加密和解密.     

基于激光散斑和Henon映射的图像加密方法

为了提高图像在信息交换中的安全性与可靠性,提出一种将激光散斑和Henon映射混合应用于图像加密的新方法。激光散斑图像灰度分布具有随机性,采用SCAN 语言将其扫描为不同的随机序列,该序列与Henon映射生成的序列求和形成新序列,新序列与待加密的原始图像按位异或实现加密。结果表明:该方法具有较好的加密效果,较强的密钥敏感性,较弱的相邻像素相关性,可抵御统计分析攻击。     

DCT变换与DNA运算相结合的图像压缩加密算法

为了解决图像加密后数据量大、传输速率慢的问题,采用了离散余弦变换(DCT)与脱氧核糖核酸(DNA)运算相结合的图像压缩加密方法.首先采用DCT对原始图像进行压缩;再进行DNA编码;最后根据DNA运算的思想,通过Chen混沌系统对原始图像执行DNA加法运算,成功得到了加密图像.结果表明,该算法不仅有效地提高图像传输速度、减少存储空间,同时加密效果好、安全性高.     

一种对角线拉伸的混沌映射图像加密算法

利用双边对角线拉伸的思想,提出一种利用图像加密的可逆二维混沌映射.该映射由左映射和右映射2个子映射组成,通过对图像的拉伸和折叠处理,实现图像的混沌加密.左映射的过程为:首先利用图像性质,从左至右将每列的像素逐个插入到对应的每行像素之间;重复这样的过程,原始图像拉伸成为一条直线;最后,按照原始图像的大小,将这条直线折叠成为一个新的图像.右映射的方向是从左至右.映射置乱了像素的位置,过程是可逆的.推导出了映射的数学表达式,设计了密钥产生的方法,分析了图像加密算法的安全性问题,仿真验证了该图像加密算法的有效性.     

基于离散分数阶角变换与关联混沌映射的双图像加密算法

为了实现对两个明文进行同步安全加密,提出了联合离散多参数分数阶角变换与低维映射的双图像加密算法.基于离散余弦变换(DCT)与Zigzag扫描建立了复合系数矩阵模型,通过反离散余弦变换(IDCT)将两个明文融合成一幅图像;通过耦合Logistic映射,利用明文像素均值与外部密钥计算其初始条件值,并迭代该耦合映射,输出2个随机序列;分别对这2个随机序列进行排序,设计位置数组扰乱机制对复合明文进行置乱;将置乱密文分解为2个新分量,利用Logistic映射与初始明文分别生成混沌随机与调制相位掩码,将2个新分量融合成临时密文;基于离散分数角变换构建了新的2D多参数分数阶角变换,设计加密模型并完成图像加密.结果表明,与已有双图像加密机制相比所提算法的保密性更佳,有更好的抗明文攻击特性.