基于3D-DWT及混沌映射的加密医用体数据鲁棒检索算法研究

随着医疗数据的共享日益频繁,数据安全问题变得日益突出.安全起见,把医学图像加密后存储到服务器或云端.如何实现对加密医学图像检索成为一个亟待解决的问题.提出一种基于混沌和三维小波变换的加密医用体数据鲁棒检索算法.其主要步骤为:首先,通过三维小波变换和混沌映射对医用体数据进行加密;然后,对加密体数据进行小波分解,得到子带图像,再对子带图像进行DCT变换,提取DCT变换能量聚集的低频系数作为加密体数据的特征向量,建立加密图像的特征向量数据库;最后,通过计算加密图像的特征向量的相似度来检索目标图像,将检索到的加密图像返回,并解密所检索到的医用体数据.实验结果表明,该检索算法对加密体数据的常规攻击和几何攻击具有较强的鲁棒性,并提高了图像检索的安全性和准确性.     

基于遗传-超混沌的数字图像加密算法设计

针对当前置乱-扩散图像加密算法在像素位置置乱过程中存在容易遭受选择明(密)文攻击问题,尝试利用混沌理论产生随机序列,再进行加密,加密过程中涉及的参数通过遗传寻优得到。此算法引入明文反馈机制到图像置乱过程中,使得置乱效果不仅与混沌初始序列有关,而且与明文本身也密切相关,实现了图像特性与加密算法的有机融合。而通过在扩散加密过程中引入了明文反馈机制,来提高算法对明文的敏感性和算法的抗选择明文及密文攻击性能,有效融合了图像的特征信息进行加密算法设计,使得加密算法某种程度上具有数据驱动特性。最后,通过实验和相关分析表明,该算法不仅可以有效抵御选择明文攻击、抵抗统计攻击及信息熵攻击,而且还有效提高了图像加密效率,实现图像安全传输。     

基于SURF和半色调映射加密的彩色零水印算法

针对现有数字水印算法对于几何攻击稳健性差、嵌入彩色版权图像信息量过多导致效率低下等问题,提出一种基于SURF(speed up robust features)几何校正和半色调映射加密的彩色零水印算法.基于SURF提取载体图像的特征点,并将其特征点信息保存为密钥用于实现盲检测.在版权验证过程中,提取受攻击图像的特征点并进行密钥匹配,使用筛选后的特征点估计出仿射矩阵,对受攻击的图像进行几何校正.同时,根据半色调原理对版权标识进行预处理,使用像素扩展的三通道二值矩阵表示彩色图像,并根据加密规则对水印图像进行半色调子块映射加密,在减少嵌入信息量的同时保留了彩色版权图像的颜色和结构信息,增加了水印信息的安全性.实验结果表明,提出的零水印算法在面对几何攻击和非几何攻击时都具有很强的稳健性,生成的零水印信息更安全.     

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。     

基于随机Radon变换的DRPE加密系统

对于使用随机相位模板(RPM)作为密钥的双随机相位编码(DRPE)加密系统,唯密文攻击算法(COA)是一种有效的攻击算法。为了提高DRPE加密系统抵抗COA算法攻击的能力,提出了一种基于随机Radon变换的JTC加密系统。该系统对待加密图像进行随机Radon变换,再使用JTC加密系统对其加、解密。除了DRPE加密系统中的RPM密钥之外,Radon变换参数亦被用作恢复原始图像的密钥。仿真结果表明,相比于仅使用RPM密钥的DRPE加密系统,基于随机Radon变换的DRPE加密系统可以有效抵抗COA算法攻击,提高加密系统的安全性。     

基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法的安全性分析

近年来,不断有新的图像加密算法被提出,其安全性却未得到充分的分析和验证。该文对一种最新报道的图像加密算法的安全性进行了分析。所分析算法通过基于变步长约瑟夫遍历的像素置乱、基于DNA动态编码的像素替换及像素行列扩散来完成图像加密。分析表明,该算法的秘密密钥设计不具有实用性,加密过程也存在缺陷。在选择明文攻击条件下,对该算法的加密过程进行了密码分析,并提出了相应的攻击算法。仿真实验和理论分析确认了所提攻击算法的有效性与可行性。最后,针对所分析算法及部分图像加密算法中存在的问题,提出了改进建议。     

混沌置乱在图像水印系统中的研究

提出了一种新的置乱算法,利用混沌序列对初值的敏感性高、安全性强、密钥空间大且是非周期的特性,产生两个混沌序列分别置乱水印图像的行和列,加密水印图像.通过经典的图像水印系统对比实验证明了双混沌置乱能提高水印安全性和抗剪裁攻击攻击性能.     

基于混沌置乱和混沌加密的DCT域数字水印算法

把混沌理论应用到图像置乱中,提出了基于混沌的数字图像置乱算法.利用混沌加密算法来对水印数据进行加密,能有效防止攻击者根据统计学方法来检测到水印.然后,对载体图像进行DCT变换,并在DCT域上嵌入水印.通过抗攻击仿真实验表明,该数字水印算法具有较强的抗剪切攻击和噪声攻击能力.     

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Contourlet-DCT混合变换的零水印算法

为提高水印图像的安全性,并解决水印嵌入时鲁棒性与不可见性之间的矛盾,提出了一种基于Contourlet-DCT混合变换的零水印算法.首先,利用二值水印图像自身不同的像素值对两个混沌序列进行调制加密,并将调制后的结果作为加密的水印图像.接下来对载体图像依次进行Contourlet与DCT变换从中提取能量特征,再对提取的特征进行奇异值分解,选取其中最大的奇异值重组特征矩阵,最后把特征矩阵与加密后的水印图像结合生成注册水印.为验证算法的有效性,将该算法与传统的小波域零水印算法进行了比较,结果表明,混合域零水印算法在多项攻击测试中的鲁棒性均优于后者.