基于超混沌和改进AES的图像加密算法

提出了一种新的灰度图像的加密算法。利用超混沌Qi系统的混沌序列发生器生成混沌序列,并对灰度图像进行加密和二值化。截取混沌系统产生的类随机序列作为AES的初始密钥,此方法增强了密钥的随机性和敏感性。为了提高轮密钥的随机性以加强加密算法的安全性,利用混沌算法来获得轮密钥加变换中需要的所有轮密钥,进行字节替换、行移位和列混合。仿真结果表明,该算法比传统的AES具有更大的密钥空间,增加穷举密钥攻击进行解密的难度,且明文与密文不再一一对应,大大增强了图像信息的保密性。     

一种新的基于混沌的图像加密算法

提出了一种基于混沌理论和循环移位的图像加密算法.先产生一个混沌序列,然后利用该序列与原图像进行异或运算和循环移位,得到初步加密图像,最后对图像进行Arnold变换得到加密图像.测试结果表明,该算法具有加密效果好、速度快、密钥空间大等优点.     

一种基于混沌序列的彩色图像加密算法

提出一种基于混沌序列的彩色图像加密算法。该算法首先应用二维Logistic混沌系统产生2个混沌序列,利用对2个混沌序列进行排序产生的2个编号序列对彩色图像进行位置的置乱,然后应用三维Lorenz混沌系统产生的混沌序列中各值进行大小排序,用以引导对置乱后的彩色图像进行像素点的R,G,B值的置换操作,从而实现对颜色的加密。实验结果表明,该算法具有密钥空间大、安全性高和保密性好的特点。     

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。     

通用数字图像加密与抗剪切攻击恢复算法

为对数字图像进行有效地保护,提出一种以混沌系统及其混沌序列为基础的通用加密与解密算法。首先,根据密钥产生一个混沌序列,经排序后生成相应的下标序列,并据此进行像素坐标置乱加密。然后,根据子密钥与图像类型值由混沌序列生成相应的无符号整数序列,并按顺序与对应的像素值进行异或运算以实现像素值置换加密。针对恶意剪切攻击,同时提出一种基于邻域相邻像素特性的抗剪切攻击恢复算法。实验结果与理论分析表明,该算法加密效果好,密钥空间大,安全性与通用性强,且具有较为理想的抗统计分析攻击与抗剪切攻击能力。     

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。     

一种基于小波变换域和混沌序列的图像加密算法

伴随网络上图像/视频的应用越来越广泛,图像信息的安全与保密技术越来越重要。本文提出对图像小波变换后的系数进行置乱处理,进一步利用混沌现象的随机性以及不可预测性,产生混沌序列矩阵对变换矩阵进行处理,进一步运用信息隐藏技术对密钥进行隐藏,实现图像信息的高强度加密。利用该方法在不增加图像数据量的情况下,实现图像信息混沌复合加密。该方法既保护了传送图像信息的安全,又不影响合法用户对图像的使用。仿真结果显示:密文加密效果好,恢复图像与原图像一致。     

一种基于Zigzag变换及混沌序列的图像加密方法研究与实现

给出一种在二维小波分解基础上,应用Zigzag变换和混沌序列相组合对数字图像进行加密的方法,可以达到密码学中混淆和扩散的目的。该方法应用二维小波分解算法分解明文图像,首先对分解的全部频率系数进行Zigzag变换,再应用变换后的系数进行重构,得到一次加密结果,然后对其应用混沌序列设计算法进行再次加密,从而完成图像的最终加密。解密是加密的逆过程。把该算法分别应用于彩色图像的R,G,B层,达到了对一幅彩色图像加密的目的。仿真试验结果证明了该方法的有效性,分析表明该方法有很大的密钥空间,且具有一定抵抗恶意攻击的鲁棒性和抗统计攻击的能力。     

一种新的图像加密算法研究与应用

提出了一种新的混沌彩色图像加密算法.首先由Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,并利用"一幅图像一次密钥"的密钥同步方案,实现了一个基于混沌的图像保密通信系统.该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

一种新的基于魔方变换的数字图像置乱加密算法

提出一种基于魔方变换的数字图像置乱加密算法,突破了传统的不改变图像像素值、仅通过重新排列图像像素点的位置实现图像置乱加密的方法,在三维空间上实现了对图像数据的置乱加密,打破了原有图像的所有特征.提出了一种新的密钥与魔方变化的编码对应法则,使该加密算法的加密密钥不受类型、大小的限制,具有密钥空间大的特点.仿真结果表明,该算法具有很好的加密、解密结果.     

基于分块压缩感知和改进幻方变换的图像加密

为了提高多图像加密的安全性，同时解决多图像加密系统数据量大的问题，采用了基于分块压缩感知和改进幻方变换的加密方法。加密过程中，充分利用了混沌序列对初始值的敏感性，解决基于传统幻方变换的加密算法周期性的问题；结合分块压缩感知的方法，减少加密系统的数据量。对4幅256×256的灰度图像进行加密测试。结果表明，系统加密时间只需要0.98s，重建图像的质量高，相关系数值均高于0.99，峰值信噪比值均大于35dB; 该算法在减少加密系统的数据量的同时进一步提高了系统的安全性。该算法实现容易，能高效安全地完成多图像加密。     

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。     

基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法

数字图像传输和存储的安全问题已成为信息安全研究的热点。该文提出一种基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密方法。首先将混沌映射产生的随机序列作为约瑟夫遍历的变步长，改进约瑟夫遍历问题，并采用改进的约瑟夫遍历对图像像素位置进行置乱；其次，动态选择DNA编码规则，对图像像素进行DNA编码，并与给定的DNA序列进行碱基运算；DNA编码规则的动态选择，很好地解决了DNA编码规则少所带来的安全隐患，提高了算法的安全性。最后通过密文反馈和混沌系统迭代来进一步增强算法的混淆和扩散特性。实验和安全性分析结果表明，该算法不仅对密钥的敏感性强，而且能有效抵御统计性分析和穷举分析等攻击操作。     

混沌理论在水印置乱中的应用

为提高水印的安全性,消除图像水印像素之间的空间相关性,尽可能地分散错误比特,提出了利用Arnold变换以及混沌理论对水印进行置乱预处理方案。从减弱生成的混沌序列前后数值之间的相关性出发,提出了一种随机混沌水印置乱算法,它的混沌初值是由一个随机产生的指针从一个随机生成的数组中选取的,在从混沌序列中选取一个原始位置序列时,并没有进行连续选取,而是根据算法中随机产生的一个扩展系数进行等间隔地抽取,此处类似于模拟信号转化为数字信号时,进行等间隔采样的原理。对原混沌置乱算法进行改进,从而提高了混沌序列的初值灵敏性和置乱效率。     

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.     

Research on image encryption based on Erbium-doped fiber laser system with optical delay feedback

A novel image encryption algorithm that based on Erbium-doped fiber laser with an optical delay feedback (ODF-EDFL) system is proposed in this paper. First, by the dynamic analysis of this system, two different chaotic sequences are generated. Meanwhile, the statistic characteristic is verified on this chaotic sequence. On this basis, the image encryption algorithm is designed by using this chaotic sequence: the gray value of the original image is substituted with the chaotic sequence at beginning; then the space array of the image's pixel is mixed up by using both two chaotic sequences. The experimental results show that the proposed method can encrypt digital images quickly and effectively.     

抵御已知/选择明文攻击的混沌图像加密算法

论文在对现有一类典型图像混沌加密算法的分析基础上,提出了一种改进的图像混沌加密算法。该算法引入小波变换,可以有效地克服一些混沌加密算法不能抵御已知/选择明文攻击的缺陷。     

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.