基于混沌系统的图像加密算法研究

混沌系统以其轨道发散性、初值敏感性、白噪声、遍历性等特性,非常适用于图像加密算法。基于混沌系统的图像加密算法是目前计算机保密研究领域的重要研究方向之一,本文通过对混沌系统等的概述以及设计一个基于混沌系统图像加密算法的实例进行简单论述,进一步说明混沌系统对图像加密算法的适用性。     

基于混沌集的图像加密算法

该文提出一种基于包含离散混沌系统、连续混沌系统的混沌系统集的混沌加密算法,该加密算法可以根据加密强度需求选择不同的混沌系统组合,利用图像像素的像素均值及像素坐标值为参数控制混沌密钥产生,增强混沌密钥与明文数据之间的联系。在加密基础上,将密文按位切割成3个数据后伪装隐藏在一个处理后的公开图像内,改变了密文外观特性。通过对加密后的图像进行图像直方图分析、相邻像素相关性分析及图像信息熵分析,表明该加密算法有效,在图像保密传输中具有应用潜力。     

一种用于手机图像处理的混沌加密改进算法

针对移动互联网智能终端的图像加密需求,本文提出了移动终端图像加密方法的选择原则,并按此原则选择了基于混沌序列的logistic图像加密算法。针对基于混沌序列的logistic图像加密算法对较大图像进行加密需要较大的时间和空间性能,不能满足移动终端的性能需求,本文提出了基于混沌的logistic映射图像加密算法的改进。经移动终端实验表明,改进后的加密算法在不失安全性的前提下大大提高了时间与空间的性能,更加适合移动终端的需求。     

基于混沌映射的图像位平面加密算法

文章针对目前的图像加密算法中,存在加密后的图像与原图像仍然相关的问题,提出了一种基于混沌映射的图像位平面加密算法.该算法首先通过Logistic映射构造出与原图像大小相同的混沌位平而图像,然后将生成的混沌位平面图像按定的规则与原图像的各位平面进行异或.实验表明,该算法能很好的使原图像处于混沌状态,并能有效的改变原图像的...     

基于CNN与传统S盒结合的图像加密算法

目前人们针对不同场景设计和研究出各种基于混沌的图像加密算法并取得不俗的研究成果,但仍有一些图像加密算法存在不足之处,因而相关专家学者们不断研究新的图像加密方法并对传统的各种加密算法进行改进.针对目前低维混沌算法存在的明显缺点,提出一种基于CNN超混沌与S盒结合的图像加密算法,仿真实验表明,该算法能够有效地抵挡明文(密文)攻击,实现了一次一密,而且拥有更大的密钥空间,具有优良的加密效果及速度快、复杂度低的优点.     

一种基于位运算的数字图像加密算法

给出了一种混沌序列的非线性二值化方法,提出了一种基于位运算的数字图像加密算法.加密算法首先利用传统的混沌系统产生的混沌序列对图像进行位置置乱;其次对置乱后图像进行基于灰度值二进制序列的置乱操作;最后应用文中方法对结果图像灰度值的二进制序列按位进行异或运算.实验结果表明,该加密算法具有良好的安全性和加密效果.     

基于小波变换和混沌映射的图像加密算法

为了有效解决图像加密算法存在的复杂度高、安全性差等问题,提出了一种基于小波变换和混沌映射的图像加密算法。该算法运用两种不同的混沌映射,结合小波变换,从频域角度出发,实现了对原始图像的安全加密。仿真实验表明:文中提出的图像加密算法,不仅能够满足图像加密安全要求,而且实现了速度快、效果好的现实目标。     

基于小波变换的数字图像混沌加密

提出了一种基于小波变换的数字图像混沌加密算法,对图像进行小波变换,然后利用混沌对小波系数进行置换,最后进行小波逆变换得到密图。为提高混沌系统的复杂性和伪随机性,设计了一种新型变参混沌系统,并将其应用于加密算法中。仿真实验结果表明：这种加密算法加密效率高且加密效果比较理想。     

一种基于混沌映射的快速图像加密算法

为了有效解决图像加密算法存在的复杂度高、安全性差等问题,提出了一种基于混沌映射的快速图像加密算法。该算法运用两种不同的混沌映射,结合明文图像本身特征,快速地实现了对明文图像的安全加密。仿真实验表明:无论是灰度图像还是彩色图像,文中提出的图像加密算法,均能满足速度快、效果好的加密要求,特别是大批量图像的加密任务。对于一副256*256的Lena图像来说,加密时间仅0.057s,解密时间0.060s。     

基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法

针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映射与SHA-256哈希算法,生成加密算法的密钥流,提升算法的明文敏感性。然后,利用混沌系统的状态值对Hilbert局部置乱后的像素进行DNA编码,实现DNA动态编码,解决了DNA编码规则较少所带来的容易受到暴力攻击的弱点。最后,使用混沌序列完成进一步混沌加密,从而彻底混淆原始像素信息,增加加密算法的随机性与复杂性,得到密文图像。实验结果表明,该算法具有较好的加密效果和应对各种攻击的能力。     

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.     

基于激光散斑和超混沌的彩色图像加密

为了保证彩色图像在传输过程中的安全性与可靠 性,提出将具有随机性的激光散斑与一种四维 Lorenz型超混沌系统相结合进行彩色图像加密的新方法,同时构建了散斑超混沌加密系统。 系统将原始彩图 与超混沌系统产生的非线性度更高的超混沌序列按位异或进行混沌加密,然后将加密后的图 像与物理随机 的激光散斑图像按位异或进行散斑加密即可获得加密彩图,密钥空间达10¹⁰¹,平均相邻像素相关系数达 0.000。结果表明,本文方法具有较好的加密 效果,可抵御统计分析攻击,有大的密钥空间,较强的密钥敏 感性及弱的相邻像素相关性。     

彩色图像混沌加密算法的研究

文中对彩色图像混沌加密算法进行了研究,利用优化后的高维Lorenz混沌映射对图像置乱来实现对彩色图像的加密。实验证明,该算法实现简单,安全性高,具有良好的加密效果。     

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。     

基于指数-余弦离散混沌映射的图像加密算法研究

为了增强图像数据传输的安全性,该文提出一种新型的2维指数-余弦离散混沌映射系统。该系统通过向1维余弦混沌系统中引入指数和高次幂非线性项来构造新型混沌映射。引入的非线性项对1维余弦混沌系统的迭代过程进行扰动得到更饱满的混沌相轨。利用Lyapunov指数谱、系统分岔图等对该系统的混沌动力学性质进行了验证。基于此混沌映射,该文提出一种新型的混沌图像加密算法。该算法通过“置乱-扩散-置乱”等加密环节,使得加密后的数据具有很好的数据安全性。加密图像数据的安全性分析也表明2维指数-余弦混沌映射具有较强的算法鲁棒性以及加密安全性。     

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。     

基于加密混沌矩阵组的图像加密算法

针对Logistic映射的短周期问题以及单纯混沌加密复杂性不高的缺点,提出一种基于加密混沌矩阵组的图像加密算法。该算法利用Hybrid映射产生周期扩大M倍的二值混沌序列,根据密钥生成加密混沌矩阵组,对图像位平面做置换加密,为进一步算法提高抵抗统计分析攻击的能力,对置换加密后的图像再进行基于队列变换的图像置乱。实验表明,该算法克服了Logistic混沌映射的短周期问题和单纯混沌加密复杂度不高的问题,能够抵御多种攻击,具有良好的安全性。     

基于超混沌序列的数字图像加密算法

提出了一种新的基于超混沌序列的数字图像加密算法.首先应用Hyperhenon映射产生混沌序列,用此混沌序列对图像做预处理加密;接着应用Kawakami映射产生的混沌序列,对预处理后图像的行和列分别做改进的魔方置乱,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,该方法具有较高的安全性以及加密效率.     

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。