Gauss-Markov加密矩阵构造及图像加密应用

为了解决加密矩阵难以构造的问题,提出一种获得整数矩阵的新算法,利用Gauss-Markov过程生成一个随机序列,将该序列转换为一系列的低阶整数矩阵,从中寻找行列式等于l的整数矩阵,并对这些矩阵进行张量积运算得到高阶加密矩阵,应用于数字图像加密.加密实例和理论分析及对比表明,该算法可自动生成安全性很高的加密矩阵,且加密结果具有良好的随机特性和自相关性,能满足密码学的要求.     

一种基于混沌序列的图像加密算法

混沌序列具有容易生成,对初始条件敏感,以及具有白噪声的统计特性等特点,混沌序列的离散映射也具有与其相似的特性,文中讨论了一种基于混沌序列的图像加密算法,首先,由密钥生成实数值混沌序列,混合将其通过离散映射生成相应的符号矩阵和置换矩阵,最后,在变换域利用其进行数字图像加密,实验证产了该算法的有效性,并得到了较好的加密效果。     

基于混沌序列的频域图像加密技术研究

混沌序列具有容易生成,对初始条件敏感等特点。该文提出利用混沌序列实现对图像小波系数矩阵的加密,为图像加密提供了一个新方案。实践表明,该方案对图像进行加密取得了较高的保密性,利用小波与混沌序列相结合的加密技术,具有密图文件保密性高,密钥简单等特点,具有广阔的应用潜力。     

基于混沌序列的图像加密研究

文章讨论了一种专门针对图像数据流点阵特征的图像加密方法。借助混沌动力学系统过程既非周期又不收敛,且对初始条件敏感的特性产生实数值混沌序列,然后将其通过离散映射生成相应的符号矩阵。文章以图像子块作为处理单元,然后利用符号矩阵对图像子块地址表进行镜像加密变换。软件模拟实验证明本算法具有加密速度快,安全性高,无额外畸变产生等特点,并且可以同JPEG图像压缩标准很好的集成。     

基于扩展型二维CA的图像加密算法

根据数字图像的存储特点,提出一种基于扩展型二维元胞自动机的图像加密算法,将二维元胞自动机与图像加密技术结合,利用元胞自动机生成数值范围在0-255区间的二维伪随机数矩阵,截取与图像大小相等的伪随机数矩阵作为密码对图像像素进行加密,解密为加密的逆过程。实验结果表明,该算法能快速产生密码,加密形式简单,具有较好的抗攻击能力,适合对数据量大的数字图像进行加密。     

基于Chen超混沌和DNA的彩色图像加密算法

为了提高图像在传输过程中的安全性,使得用户有更好的体验感,将Chen超混沌系统和DNA编码引入图像加密领域;彩色数字图像根据红、绿、蓝三个通道分为三个二维矩阵,并对三个二维矩阵进行DNA分区域编码处理,增加了编码运算的多样性,使得加密过程更加安全;由Chen超混沌系统生成的序列决定了每个二维矩阵的DNA编码解码规则和运算规则,按照相应规则进行加密,加密后由分段Logistic生成相应的序列再次进行行、列置换,分段的Logistic混沌映射可以让系统更快的进入混沌状态;合并红、绿、蓝三个通道的三个二维矩阵,生成三维矩阵,最终得到相应的彩色加密图像。选取相应的彩色图像进行仿真实验,最终的仿真结果表明,所提出的算法加密效果和相关性能指标良好,同时具有较强的安全性和鲁棒性。     

基于改进Logistic映射的混沌图像加密算法

经典Logistic映射存在系统参数范围受限、混沌序列分布不均等问题。对Logistic映射进行改进并将其应用于图像加密中,设计一种置乱与扩散同时操作的图像加密算法。对经典Logistic映射增加模运算并对其所生成序列进行二进制比特重排,利用改进Logistic映射生成具有更好混沌特性的伪随机序列并用于加密系统的置乱和扩散阶段。将所生成的伪随机矩阵与明文图像矩阵进行异或操作以实现明文图像预加密。在此基础上,采取置乱与扩散同时操作的策略以置乱和扩散预加密后的图像从而得到密文图像。安全性分析及实验结果表明,该算法具有良好的加密性能和安全性,可以抵抗暴力攻击、差分攻击等常见攻击。     

基于多混沌的数字图像加密算法研究

在密码学理论的基础上,对混沌加密技术进行了深入的研究。提出一种多级混沌图像加密算法,根据数字图像数据的特点,利用不同的混沌模型分别生成置换矩阵和替换矩阵,对图像进行置乱和像素值替换,最终实现图像加密。     

基于计算鬼成像和Toeplitz矩阵的公钥图像加密技术

计算鬼成像技术已广泛应用于成像领域,其系统的加密是光学加密的重要内容之一。针对现有计算鬼成像加密技术普遍密钥量过大、加密时间较长等问题提出了一种基于计算鬼成像和Toeplitz矩阵的公钥图像加密技术,该技术加密、解密密钥不同,无需传递密钥,属于公钥加密方式,安全性更高。此外,其使用正交矩阵作为测量矩阵,提高了成像质量,同时使用随机生成的Toeplitz矩阵缩小了密钥量,提升了加密效率。     

一种基于高维矩阵变换的混沌图像加密

提出了一种基于Henon混沌系统和高维准对角矩阵变换的图像加密算法.由初始密钥控制二维Henon混沌映射生成两个置换矩阵和多个环上二阶可逆矩阵.利用获得的置换矩阵结合两类平移变换置乱原始图像;进一步,以二价可逆矩阵为子矩阵构造高维准对角矩阵,再对置乱密文进行高维矩阵变换(模运算)实现灰度值替代二次加密.仿真实验结果表明,该算法易于实现,加密效果理想,对密钥和明文具有敏感依赖性,安全性高。     

基于混沌序列的图像分块加密方法

为了提高图像的加密效果和加密效率,给出一种新的图像置乱加密算法。首先把一幅大的图像分解为适当大小的子块图像,给定适当的初始值和参数,以此作为密码生成混沌序列,再生成该混沌序列的主遍历矩阵,并以此矩阵对块进行置乱;然后再选择另一对初始值和参数生成混沌序列,并以该混沌序列的主遍历矩阵对每图像子块进行置乱加密。该算法的加密效果和加密速度明显优于Arnold、幻方等变换,该算法是一个有效的、实用的图像加密算法。     

基于混沌序列的图像分块加密方法

为了提高图像的加密效果和加密效率,给出一种新的图像置乱加密算法。首先把一幅大的图像分解为适当大小的子块图像,给定适当的初始值和参数,以此作为密码生成混沌序列,再生成该混沌序列的主遍历矩阵,并以此矩阵对块进行置乱;然后再选择另一对初始值和参数生成混沌序列,并以该混沌序列的主遍历矩阵对每图像子块进行置乱加密。该算法的加密效果和加密速度明显优于Arnold、幻方等变换,该算法是一个有效的、实用的图像加密算法。     

低轨卫星网络中的防窃听网络编码研究

针对低轨卫星网络中传输容量低、数据易被窃听等特点,构造一种适合于低轨卫星网络的防窃听网络编码方案。该方案中,信源、信宿卫星利用LFSR分别生成加密矩阵和解密矩阵对数据进行加密,中节卫星对收到的数据进行编码并转发。结果表明该网络编码方案在低轨卫星网络中能够达到弱安全,同时提高网络容量的利用率。     

基于蔡氏电路混沌系统的图像加密方法

鉴于低维混沌加密存在密钥空间相对较小的局限性,基于三维蔡氏电路混沌系统的图像空域置乱加密方法可避免该局限性.利用产生的混沌序列,经过预处理生成置乱索引矩阵用于图像加密.该方案密钥敏感性高,可实现多幅图像的并行加密,是一种具有较高的安全性,加密效率高,且易于实现的图像加密算法.     

一种基于耦合映像格子的彩色图像加密算法

为了改进彩色图像加密算法的安全性等性能,设计了一种基于耦合映像格子的彩色图像加密算法。首先通过一维鲁棒混沌映射对彩色图像的三个基色矩阵基于比特运算完成预处理的置乱操作并分块,对子矩阵进行轮加密,通过耦合映像格子生成S盒,每一轮加密过程先根据辅助密钥选择S盒进行非线性替换,替换后矩阵再两两组合进行双向加密,实现在分量内扩散加密的同时降低相同像素对应三基色分量的相关性。算法将Logistic映射结合明文信息得到混沌系统的初值,有效提高了加密算法对系统初值和明文的敏感性,理论分析及实验表明该算法具有更好的安全性和加密效果。     

基于矩阵变换的彩色图像加密算法

研究了矩阵变换的性质,找到一种新的SCAN遍历矩阵,对彩色图像各分量进行像素位置置乱,结合彩色图像结构特点,利用彩色图像每个像素的RGB分量构成三维列向量,并将其作为输入分量,经过矩阵变换,改变其像素值的大小,得到加密矩阵.试验结果表明,加密图像具有类随机性,直方图接近于均匀分布,算法具有很强的密钥敏感性.     

结合超混沌系统和Logistic映射的视频图像加密算法

对视频图像使用传统的单幅图像加密算法,容易出现算法耗时长、效率低等问题。为提高视频图像加密效率,通过使用细胞神经网络（CNN）超混沌系统和Logistic混沌映射,提出一种单帧逐一加密和多帧组合加密相结合的算法。根据视频帧使用SHA-256生成Logistic初值,经过Logistic映射迭代得到Logistic混沌序列,利用生成的混沌序列对视频帧逐帧扩散。将视频帧以二进制的形式组合成一个矩阵,把根据组合矩阵产生的初值代入CNN超混沌系统,利用得到的混沌序列对组合矩阵进行置乱,视频所有帧各像素点扩散、置乱一步完成,从而缩短加密时间。在此基础上,将组合矩阵重新分解为单帧图像,得到最终加密的视频图像。实验结果表明,在算法中使用高维超混沌系统安全性更高,能够有效缩短加密视频图像的耗时,且能抵抗统计攻击、差分攻击和暴力攻击,具有较好的安全性。     

彩色图像的混沌加密算法

提出了一种新的基于Lorenz混沌系统的彩色图像加密算法。对Lorenz系统输出的实值混沌序列进行改进,使之近似均匀分布,得到更适合图像加密的伪随机序列。利用改进后的序列生成置乱和变换矩阵,按规则分块对彩色图像三基色分量进行置乱和按位异或等加密运算。仿真实验和安全性分析的结果表明,该算法密钥空间大,具有较好的加密效果和加密效率,且具有较好的抗干扰性。     

Walsh变换核矩阵的简单生成及其应用

本文讨论了Walsh函数的Walsh序、Paley序与Hadamard序相应的变换核矩阵的相互转化关系，给出了三类序的Walsh变换核矩阵的生成算法，且生成算法简单，还给出了Matlab生成该类矩阵的Matlab程序，并将几类矩阵的转换置换矩阵应用到图像信息的加密置乱中，置乱效果很好。     

基于密钥矩阵序列的视频乱序加密方法*

提出RMSP(Random Matrix Sequence Permutation)方法,同时完成帧内宏块(MacroBlock,MB )之间、块内VLC(Variable Length Coding)码字之间双重互补的乱序加密,并利用随机序列生成随机乱序密钥矩阵序列,供每帧和每块依次用不重复的密钥矩阵对MB和VLC码字乱序。RMSP方法完全保持编码格式和压缩率,具有对应序列密码的抗攻击能力且明文信息完全隐藏的特点,速度快约四倍,适用于MPEG、H.26x及JPEG等主流编码信号加密,可制作单独模块。