基于随机混沌序列的图像加密算法

混沌系统的参数敏感性、初值敏感性和以同一分布遍历各态的特性很好地对应了密码系统应具备的一些基本特性。本文提出了一种基于随机混沌序列的图像加密算法。在该算法的图像像素的空间置乱过程中,采用了离散的标准映射混沌系统。而在像素的扩散过程中,通过复合离散混沌系统隐藏了混沌序列产生时所经历的迭代次数。理论分析和仿真实验表明,本文提出的算法具有较高的安全性能,特别是在统计攻击、差分攻击和选择明文攻击能力方面具有很好的抗攻击性能。     

一种基于混沌原理的采集分析系统设计

混沌系统的一个重要特性是初值敏感性和参数敏感性。初值敏感性是指混沌系统中初值的微小变化就会导致混沌轨道的很大变化。本系统反过来分析轨道的变化,便可测出输入数值的变化。先利用混沌充放电电路将输入模拟量采集成一组二进制序列,然后对其进行分析,得到输入量的准确估计值。本系统具有电路设计简单,成本低,分辨率高的特点。     

基于Logistic混沌序列的数字图像加密研究

离散的Logistic映射对初值和结构参数的改变具有极端的敏感性,在一定条件下能够产生混沌,并且产生的混沌序列具有类白噪声统计特性等特点。同时利用数字图像本身的特点和人类视觉系统的特性,先对原始图像进行压缩,再用混沌序列进行加密和传输图像,这样不仅可以减少存储空间,还可以提高加密和传输效率。该文基于以上特性提出了一个新的基于Logistic混沌序列的数字图像加密算法,仿真实例证明该算法是有效、可行的,而且具有较高的安全性。     

新一维混沌系统及加密特性研究

提出一种新的产生一维混沌系统的组合结构,以此结构设计两个新一维混沌系统,通过绘制Lyapunov指数图和分岔图研究两个新混沌系统性能。研究结果表明,此结构生成的一维混沌系统具有混沌区间大、区间连续、混沌序列分布均匀、系统Lyapunov指数高和可控参数多等优点。为了进一步提高混沌序列均匀分布特性,设计一变换过程,变换之后的混沌序列满足均匀分布。最后,为了展示新系统在信息安全方面的应用,设计一简单的图像加解密算法。通过Matlab软件进行仿真和性能测试,结果表明变换之后的混沌序列具有更好的加密特性。     

基于双混沌系统的序列加密方法研究

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感以及生成的混沌序列具有非周期性和伪随机性的特性,近年来在信息加密领域得到了较多的应用。但是大多数混沌序列发生器都是采用单混沌系统,可能存在一些潜在的动力学系统攻击方法。提出了一种基于两个参数随机变换的混沌系统的伪随机序列发生器,生成一个随机性好、长周期的密钥序列,并给出了统计特性分析的严格的理论证明。理论分析表明此密钥序列具有较高的线性复杂度和良好的密码学特性。     

基于云计算的混合超混沌加密算法研究

针对云计算环境中的数据安全问题,提出了一种基于云计算的混合超混沌加密算法。首先,选取三个超混沌系统的初始值作为密钥参数,利用超混沌系统更加复杂的动力学行为产生随机特性良好的混沌序列;接着,对三个超混沌系统进行预处理后,进而设计一个混合超混沌分组加密方案;最后,基于MapReduce的云计算分布式编程模型,设计并行超混沌加密算法。实验结果和分析表明,算法具有执行效率高,密钥空间大及密钥敏感性良好的特性。     

基于Chebyshev映射的混沌序列研究

对基于Chebyshev映射的混沌序列初值敏感性、平衡特性、相关特性进行仿真研究,将混沌序列应用在DS-CDMA系统中,与Gold码序列进行比较。结果表明,混沌序列与Gold码序列性能接近,具有生成简单、序列数目多、保密性好等优点,是替代传统扩频码的理想选择。     

混沌系统参数扰动方案及分析

对混沌系统施以扰动可以有效解决由于计算机有限精度效应导致的混沌系统动力学特性退化问题。基于区间映射中Cantor集的构造方法,提出一种数字混沌系统参数扰动方案,该方案将混沌系统每次迭代后得到的序列值等比例地扩散到压缩后的混沌状态参数取值区间上,从而达到扰动混沌序列的目的。实验仿真及分析表明,增加扰动后的混沌系统具有更好的混沌特性、更大的参数范围和更高的复杂度。     

一种基于双混沌系统的伪随机数发生器

将两个非线性离散混沌系统在二进制序列作用下构成双混沌系统,利用其迭代过程具有对初始条件的敏感性和随机性等特性,构造了一个伪随机数发生器.并将生成的混沌序列转换为二进制混沌序列,只要初始条件稍有偏差或微小的扰动,得到的迭代序列都完全不相同,呈现出大相径庭的迭代轨迹.     

一种基于混沌的序列密码生成方法

由于混沌系统对实始条件和混沌参数非常敏感以及生成的混沌序列具有非周期性和伪随机性的特性，近年来混沌系统在密码学领域中得到了较多研究，该文提出一种基于混沌的序列密码生成方法，该方法通过随改变混沌映射的参数来提高混沌的复杂性，同时在有限精度实现时，通过引入扰动序列使输出的混沌序列具有良好的自相关性、均匀分布特性和随机统计特性，而且其周期可用混沌参数改变的周期与扰动序列的周期的乘积来度量，理论研究和模拟结果表明，该混沌序列加密方法具有较好的保密性并且便于软硬件实现。     

一种混沌分组密码的设计及分析

S(Substitution)-盒是分组密码算法中关键的非线性变换，本文首先通过量化函数把混沌系统作用的无限域映射到S-盒作用的有限域，分析了量化状态的一些特性，然后提出一种利用混沌量化状态构造S盒的方法。这种方法充分利用了混沌系统良好的伪随机特性、轨道的不可预测性和系统对初始状态及控制参数的敏感性，大大提高了构造高强度S-盒的效率。统计检验的结果表明，用混沌量化状态构造的S盒具有较强的安全性。     

基于Logistic映射的单向散列函数研究

混沌动力学系统在一定的参数范围内出现混沌运动，且其产生的混沌序列具有良好的伪随机性、遍历性和初值敏感性。通过采用Logistic混沌映射构造单向散列函数采生成散列值，实验结果表明：该方法实现简单，对初值有高度的敏感性，具有良好的单向散列性能。     

基于混沌序列的二值图像加密算法

随着Internet和多媒体技术的飞速发展,多媒体通信成为人们进行信息交流的重要手段,信息的安全和保密显得越来越重要,促进了多媒体信息、图像信息和声音信息的加密研究。信息隐藏和信息安全技术越来越重要,成为大家研究的一个重要课题。这里提出了一种以混沌二值序列为基础的图像加密算法,改进了灰度差置乱度算法来评价二值图像加密效果,最后对混沌序列对初始条件的敏感性、相邻像素差置乱度、图像加密/解密速度进行了大量测试。实验表明本算法具有加密速度快、加密效果好、安全性高等特点。     

基于高维猫映射的伪随机序列生成方法

为了得到具有良好随机性和初值敏感性的二值序列,在高维混沌系统的基础上,利用三维混沌系统给出一种序列二值化的方法。同时,基于线性反馈移位寄存器（LFSR）和三维组合猫映射,设计了一种二值伪随机序列生成方法。理论分析和仿真结果表明,设计的二值序列生成方法不仅保留了混沌系统良好的初值敏感性,而且具有较好的随机性和安全性。     

一种基于神经网络混沌序列的对称分组加密方法

根据混沌神经网络的特性如混沌行为特性、对初始条件的敏感性和并行处理特性等等,提出了一种新的对称加密方案;利用混沌神经元的联结矩阵和初始条件作为密钥,使神经网络产生的难以预测的混沌序列来实现非线性数字序列加密运算。从理论分析和仿真结果表明,该系统具有较好的实际保密性,加密效率高,加密速度快,比较适用于数字信号加密通信。     

复合离散混沌动力系统与Hash函数

在对一般的复合离散混池系统和一个由两个混池映射构成的特殊复合离散混池系统进行初步分析的基础上，建立了一个基于复合离散混池系统的带秘密密钥的Hash算法。算法以迭代初始点作为秘密密钥，以粗粒化的迭代轨迹作为其Hash值。该带秘密密钥的Hash函数满足一定的安全性要求，并且算法简单快速。     

用于Hadoop平台的混沌加密研究与实现

为解决传统单机模式串行加密方法存在的不足,设计了一种基于Hadoop平台的混沌加密算法的运行方案。该方案运用MapReduce并行框架和混沌加密伪随机数以及初值敏感的原理,提出一种针对MapReduce框架和混沌加密优化的并行混沌加密方案,即用明文长度作为初值,分别对Chen、Lorenz、Rossler三种超混沌系统进行初始迭代,同时提出对明文数据按1 MB进行分块的设计理念,通过根据偏移量,判断每个分块生成长度为1 MB的Chen、Lorenz、Rossler三个密钥序列的方法,达到提升数据密度安全性、减少运行内存占有量等目的。该设计框架中,Chen序列用于明文置乱操作,Lorenz序列用于异或的扩散操作,Rossler序列用于取模的辅助扩散操作。实验证明,针对MapReduce并行框架特性和混沌系统特性的优化算法,在有效减小内存占用量、提高加密速度的同时,明文关联的加密操作达到了有效防御选择明文攻击的目的。     

基于Logistic混沌序列的硬加密卡的研究与设计

离散的Logistic映射时初始值和结构参数的改变具有极端的敏感性，本文利用Logistic映射生成的混沌序列具有遍历性、良好的相关性和类白噪声统计特性等特点，给出了基于ISA总线的硬加密卡的一种设计方法。