基于混沌映射的数字图像置乱方法

文章提出了一种应用混沌映射在空间域对数字图像进行置乱的方法,在加密中利用分段线性映射由密钥生成混沌序列,然后以该序列为参数用面包师映射对图像矩阵置乱,其解密算法是加密算法的逆过程,实验显示该算法对图像加密具有良好的效果。     

基于量子密钥分发和像素置乱的图像加密方法研究

鉴于当前经典图像加密算法的局限性及量子密钥分发协议无条件安全的特性,提出一种基于量子密钥分发和像素置乱的图像加密方法。首先通信双方产生量子密钥序列,然后将密钥序列转换成与要加密的图像对应的像素矩阵,将该像素矩阵与对应的图像的像素矩阵元素按位进行异或运算,再利用下一量子密钥序列生成像素置乱矩阵,对图像像素进行置乱变换,最终完成加密。解密方用与发送方相反的方法进行像素位置复原,再利用密钥矩阵进行异或运算即可解密。该算法所有密钥均采用量子密钥分发协议产生,安全性高,实现简单,经实验仿真证明,加密后的图像直方图呈均匀分布,像素相关性非常弱,像素变化率和信息熵高。     

基于三维置乱的加密算法及效果分析

文章分析了信息三维多级组织的模型,提出了一种新的三维元素的置乱规则和基于此规则的信息置乱加密算法,对不同大小的三维信息块进行多层多向的变值和置乱,改进了传统加密算法不改变信息值、而只对信息进行多轮多密钥的加密方式。该置乱方法可以对任意格式的文件进行置乱,可用于其它加密算法的扩展,且不受密钥类型、长度的影响。     

像素位置与比特双重置乱的图像混沌加密算法

针对当前流行的一类具有置乱—扩散结构的混沌图像加密算法存在的安全缺陷问题,提出了一种能抵抗选择明(密)文攻击的图像加密算法。算法采用Kent混沌映射生成密钥序列,并根据明文像素值的特征和输入的密钥,分别产生混沌系统的参数和预迭代次数。首先,利用混沌序列实现图像像素位置的全局置乱;其次,根据另一个新生成的混沌序列,实现对图像像素值中0 bit、1 bit的置乱。实现了混沌映射产生的序列与图像本身内容的关联,从而实现了中间密钥随明文自适应变化,能有效抵抗选择明(密)文攻击。实验结果表明,该算法克服了以往算法不能抵抗选择明(密)文攻击的缺陷,同时具有加密算法简单、密钥空间大等加密性能,并能较好地抵抗统计特性分析、差分分析攻击。     

一种混沌图像加密算法的研究与改进

利用混沌序列的特性,提出了一种新的混沌图像加密算法,并进行改进.首先由复合混沌映射生成混沌序列,再结合灰度值替代和图像位置置乱方法对图像进行加密,然后进行实验仿真和性能分析,结果表明该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

基于Logistic映射的可变置乱参数的图像加密算法

近年来,人们提出了很多基于混沌理论的数字图像加密算法,但是其中有很大一部分采用传统的置乱-扩散体系,当攻击者通过选择明文攻击时,这种算法的安全性就大大降低.针对这个问题,提出了一种结合Logistic映射的变置乱参数的Arnold变换的图像加密算法,增加了置乱-扩散两个操作之间的关联性.仿真结果和数值分析表明,该算法具有密钥空间大,密钥敏感性强等特点,能够有效地抵抗统计攻击.     

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.     

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.     

彩色数字图像的混沌加密算法

提出了一种基于混沌系统的彩色图像加密算法,利用logistic混沌映射生成混沌序列,分别对彩色图像的三分量RGB进行置乱和异或加密,即改变了图像的像素位置和灰度值,从而实现图像加密.实验仿真结果表明,该算法具有良好的加密效果和较强的安全性.     

一种自适应综合DCT系数置乱加密算法

提出了一种基于自适应综合DCT系数置乱的视频加密算法。该算法结合了频度域置乱算法、ZigZag置乱算法的优点。自适应DCT系数综合置乱加密算法将两者有机地结合起来,取长补短,在加密可靠性、计算复杂度、对压缩比的影响和抗差错扩展性等几个方面同时具有很高的性能。重点分析了影响该算法性能的几个重要因素,并阐明了确定某些重要的加密参数的原则。通过对这种算法的编程、实验和分析,新算法加密的效果比原来两种加密算法的任意一种都要好。     

一种基于Arnold变换和RSA的图像加密算法

提出一种Arnold变换和RSA相结合的图像加密算法。利用Arnold变换对图像的像素位置进行链式迭代置乱。在对置乱后的图像像素值进行替代和扩散的过程中,采用基于大素数分解的RSA算法,构造一个位置置乱和灰度变换相结合的加密算法。实验仿真结果表明该算法支持变长密钥,具有敏感性强、去相关能力强及抵御统计和已知明文攻击等优点,能够取得很好的加密效果。     

面向云环境的彩色图像混合加密算法

针对传统图像加密算法难以保证在云环境下密钥配送的安全性,以及DNA编码在抗统计学分析效果欠佳等问题提出了一种面向云环境的彩色图像混合加密算法。提出了一种自适应DNA编码对传统方法进行改善,通过国产SM2与SM3加密算法作为散列值的生成函数与控制参数的非对称加密,运用盲水印技术镶嵌至密文图像中。实验结果表明,该算法密钥空间大且加密图像相邻像素相关性较低,具有更为接近理想值的像素改变率与像素平均改变强度,具有较为理想的安全性同时在密钥的传输过程中由非对称加密算法保证其安全可靠。     

A Chaotic System Based Image Encryption Scheme with Identical Encryption and Decryption Algorithm

A new symmetric key image encryption scheme based on hyper-chaotic Lorenz system is proposed.The encryption process and the decryption process are identical in the proposed scheme.They both include two diffusion operations,one plaintext-related scrambling operation and three matrix rotating 180 degrees operations.The hyper-chaotic Lorenz system is employed to generate the secret code streams to encrypt the plain image,and to implement the diffusion process with XOR operation.The plaintext-related scrambling is used in this scheme to make different plain images correspond to different secret code streams even when the secret keys are the same,so that the scheme can fight against the chosen/known plaintext attacks.Simulation results show that the proposed scheme has the merits of high encryption speed,large key space,strong key sensitivity,strong plaintext sensitivity,good statistical properties of cipher-text,and etc.,and can be used in practical communications.     

改进的DNA图像加密算法

针对数字图像加密算法复杂度高、安全性较差问题,通过对相关算法进行研究,提出一种DNA序列与混沌系统相结合的新型算法。该算法突破了先置乱图像像素后改变像素值的方式,利用传统DNA密码学中的并行性和信息密度的特性,对数字图像进行处理,然后结合混沌序列对其进行加密。仿真结果表明,较其他算法相比,不仅具有安全性高,密钥空间大,而且对穷举攻击、统计攻击、差分攻击有良好的鲁棒性。     

基于混沌的数字图像信息加密安全传输研究

该算法是一种基于混沌的数字图像信息加密安全传输算法。利用给定初始值与参数的离散Logistic映射生成混沌序列,使用混沌序列和镜像变换构造改进的魔方变换对图像进行置乱,并对各像素点的灰度值与混沌序列进行循环异或,实现像素点之间的扩散与混淆,增加了密钥的复杂度,增加了密钥的数量,使破解所需时间增加。算法设计简单、易于实现,仿真试验与结果分析表明,该算法具有较高的安全性和抗破译性,加密速度快。     

一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化

为了解决现有图像加密算法存在随图像尺寸变大导致加密时间迅速增加的问题,采用基于logistic和Arnold映射的改进加密算法实现了快速图像加密算法的优化。该算法基于两种混沌映射对原文图像进行像素置乱和灰度值替代,像素置乱是按图像大小选择以H个相邻像素为单位进行,通过适当调整H的取值实现加密时间优化;灰度值替代是利用Arnold映射产生混沌序列对置乱图像进行操作而得到密文图像。结果表明,对于256×256的Lena标准图像,加密时间降低到0.0817s。该算法具有密钥空间大和加密速度快等优点,能有效抵抗穷举、统计和差分等方式的攻击。     

基于仿射和复合混沌的图像自适应加密算法

基于有限整数域上的三维仿射变换和复合混沌,提出了一种新的数字图像加密算法,先置乱图像中像素的位置并根据像素坐标混合像素值,然后依次进行非线性的扩散、代换、再扩散,代换时用图像数据扰动耦合的多个混沌系统以进行自适应加密.算法如此迭代3轮,可有效地抵御选择明文攻击;密钥空间巨大,可抵御穷举攻击.其中的置乱操作可以直接作用于任意宽高比的图像,不需要进行预处理.构造的混沌系统形式简单,符合模块化设计思想,易于并行实现.     

一种基于TLM超混沌细胞神经网络图像加密新算法

混沌对初值敏感的特性使得它适合于数据加密。以4 阶CNN 模型为基础,提出了一种新的超混沌细胞神经网络图像加密算法。算法分为置乱和扩散二个阶段,复合混沌映射用于生成置乱阶段控制参数,用以置乱图像行列之间的高度互相关像素。在扩散阶段,使用不同初始状态和参数的复合混沌映射生成高阶混沌细胞神经网络的初始条件,以生成扩散阶段的密钥流。算法的已知明文和选择明文攻击、密钥空间和直方图的仿真实验均取得了良好的结果。与其他相关算法相比,该算法具有密钥敏感性和抗攻击性强的优点,适用于图像加密。     

基于干涉原理和相位恢复算法的图像加密系统

以基于相位恢复算法和光学干涉原理为基本理论依据,提出了一种新的全相位光学图像加密系统。该加密系统利用一块随机相位板作为加密密钥,在其作用下输入图像被数值加密成两块相位板。这两块相位板的衍射图样视觉上无法分辨其内容,但却包含了解密所需要的信息。加密过程中,加密密钥与待加密图像分别作为输入平面和输出平面上的约束条件,在干涉原理的基础上通过迭代运算得到加密结果,即输入面上不同于加密密钥的另一个相位板的相位分布以及傅立叶频域上的相位分布。加密密钥的引入起到了置乱系统输入面相位分布的作用。解密过程中,加密过程中使用的随机相位板和迭代过程中生成的两块相位板缺一不可。计算机仿真实验结果表明,本文提出的加密系统具有算法收敛快、加密结果不存在非线性双随机相位加密和干涉加密方法中发现的信息泄露问题的优点。     

基于填充曲线和相邻像素比特置乱的图像加密方法

为提高图像传输安全性，该文提出一种基于填充曲线和相邻像素比特置乱的加密算法。首先，设计一种新的填充曲线用于图像像素的全局置乱。其次，将混沌序列作为约瑟夫遍历的起点和步长，利用改进的约瑟夫遍历方法对相邻像素进行比特级置乱。像素级和比特级的双重置换，打破了图像像素间的高度相关性。最后，通过双向密文反馈，进一步提高方法的安全性。此外，设计了一种与明文图像关联的自适应密钥生成方法，以克服选择/已知明文攻击。并从密钥空间、密钥灵敏度、信息熵和相关性等性能指标对该方案进行了分析，结果表明，该算法具有良好的性能和足够的安全性。