基于分数阶统一混沌系统的图像加密

文章分析了由三种典型混沌系统,即Lorenz系统、Chen系统和系统,统一实现的一种新的分数阶混沌系统,然后利用该混沌系统产生的混沌序列对一幅图像分别进行了像素位置置乱和图像的灰度值替代。仿真实验结果表明,该算法具有良好的像素值混淆、扩散性能,并且能够抵抗穷举搜索攻击、统计分析攻击和已知明文攻击,抗噪声性能也表现良好。     

快速置乱耦合3D混沌映射的图像加密算法研究

针对当前3D混沌映射加密算法的安全性不高,且其置乱过程的计算量大,置乱性不稳定,以及置乱方法不具有通用性等缺陷,设计了一种快速通用置乱方法,并将混淆与扩散机制同时引入进来,提出了一种新的3D混沌映射图像加密算法。首先利用快速置乱方法置乱初始图像,以改变像素位置;利用三维Chen系统结合像素值变换函数所生成初始外部密钥迭代3D混沌映射,得到一个序列,该序列根据混淆机制对置乱图像像素值进行混淆;改变外部密钥,再迭代计算3D混沌映射,得到三元一维伪随机数组,并借助密钥流机制量化该数组,得到新序列,利用该新序列根据扩散机制对混淆后的像素进行扩散处理。借助MATLAB仿真软件对该算法及其他3D算法进行对比仿真。结果显示:与其他3D算法相比,该算法安全性更高,置乱速度更快,计算效率更高,且其密钥空间巨大。     

基于Arnold变换和Lorenz混沌系统的彩色图像加密算法

针对Arnold变换易被破解,而Lorenz混沌系统置乱的水印图像难以抵抗图像处理攻击的缺点,提出基于Arnold变换和Lorenz混沌系统的彩色图像加密算法,以充分利用了Arnold变换能够较好的分散图像的像素相关性,具有较高置乱度的特性,以及Lorenz混沌系统具有极强初值敏感性和更大的密匙空间和安全性的特点。通过水印信息的加密和解密实验、算法初值敏感性分析以及抗攻击性能对比实验,表明使用本文算法加密后的彩色水印信息能够提高载体图像的抗攻击性能,具有更高的安全性。     

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。     

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。     

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.     

一种基于延迟反馈Logistic映射的彩色图像加密算法北大核心CSCD

为克服Logistic映射存在的缺陷,基于延迟反馈设计了一种改进的Logistic混沌映射.基于该混沌映射,提出了一种新的密钥与明文相关的图像加密算法.仿真结果表明,提出的图像加密算法只需进行一轮置乱扩散操作即可获得较好的加密效果,可有效抵御统计分析攻击、差分攻击和选择明文攻击,同时展现出较强的鲁棒性.     

一种带扰动的高维混沌图像加密算法

针对已有的部分混沌加密算法存在的问题,设计了一个带有扰动的高维混沌图像加密算法。通过对三维Lorenz系统添加扰动改善了序列的随机性,引入了三维猫映射对扩散后的图像进行置乱,并通过二次置乱来提高算法的安全性。分析与仿真结果表明,该算法具有较大的密钥空间,加密后图像像素值分布较均匀,相关系数接近于零,可以有效抵抗已知明文攻击。     

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Chen系统的图像压缩加密算法

混沌作为一种复杂的非线性运动行为,具有遍历性、初值敏感性、宽频谱以及类随机性等特征,这些特征使混沌同密码学紧密联系起来。本文提出了一个基于Chen混沌系统的图像压缩加密算法。对原始图像经过预处理后进行离散余弦变换和熵编码,实现对图像的压缩,利用Chen混沌系统生成伪随机密钥流序列,将其用于对图像像素进行置乱和替代操作以完成对图像像素的加密。测试与分析结果表明所提出的算法具有良好的性能。     

基于DNA乱序编码和混沌映射的图像加密算法

为有效抵抗选择明文攻击,已知明文攻击等密码攻击行为,改善加密结构,解决DNA编码透明等加密问题,提出了DNA乱序编码、基于多个一维Logistic混沌映射的按位抽取算法以及一种二维混沌置乱方法。利用混沌系统按本文相应算法产生的随机矩阵,结合明文图像矩阵进行DNA乱序编码,并用二维混沌置乱进行加密图像的比特级置乱来代替DNA碱基对互补替换。实验结果及安全分析表明,该算法具有良好的加密结构,可有效抵抗各种密码攻击行为。     

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.     

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。     

基于混沌序列和CBC模式的数字图像加密算法

为了实现对数字图像信息的有效保护,提出了一种基于Lorenz混沌序列和类似CBC模式的图像加密算法.首先对Lorenz系统输出的三维混沌序列进行改进,使其具有理想的伪随机特性.然后,根据这三维序列移位图像的像素位置.将图像分块,根据这三维序列和CBC模式改变每一块的像素值,从而实现图像加密;解密时,给出一种基于邻域相邻像素特性的加密图像抗剪切攻击恢复算法.最后应用评价指标对加解密效果和安全性进行分析.     

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.     

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。     

基于混沌的双组合图像置乱算法研究

为了解决图像置乱算法在加密强度和算法泛化性方面存在局限性的问题,提出了双组合置乱算法,该算法充分利用了混沌映射无序、随机、对初值敏感的特性,将Logistic混沌映射巧妙地应用于序列交叉原则上。解决了直接序列交叉算法只适用于偶数元素图像的局限性,并且将单个密钥的敏感精度提高到10-9数量级。此外,实验结果表明应用该方法置乱后的图像,其像素相关性比直接应用序列交叉原则置乱后的图像像素相关性更小。     

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。     

基于混沌伪随机匹配移位的图像加密算法

基于二维Logistic混沌系统,提出一种伪随机匹配移位的图像加密算法。先对原始图像和混沌系统产生的模板图像像素在水平和垂直方向进行随机匹配移位,匹配方式和移位步长由混沌序列控制。接着对像素置乱后的原始图像和模板图像进行按位异或运算,得到加密后的密文。混沌随机匹配移位不仅保证了原始图像的充分置乱,同时也提高了异或加密的安全性。数值实验结果显示该加密方法能够抵御常见的暴力破解攻击、统计分析攻击和差分攻击,具有较高的安全性。     

基于超混沌系统的彩色图像加密新算法

为了研究数字图像在通信中的安全传输问题,提出了一种改进的基于超混沌系统的彩色图像加密算法.利用改进的Logistic映射对彩色图像的R、G、B三层像素灰度值进行位置置乱,对置乱后的各层像素灰度值采用陈氏超混沌系统异或加密,得到彩色密文图像.使用MATLAB7.0进行仿真.密文图像杂乱无章,毫无规律,完全不同于原始图像.仿真结果表明,该算法密钥空间大,效率高,安全性能好,适用于彩色图像的安全传输.