对一种基于比特置乱的超混沌图像加密算法的选择明文攻击

最近,一种基于比特置乱的超混沌图像加密算法被提出,其核心思想为:首先,用混沌序列对明文图像进行像素置乱操作;然后,根据一个随机序列中相邻两个元素的大小关系对像素进行不同的比特位置乱;最后,把经过比特置乱后的序列与另一个混沌序列进行扩散、混淆运算得到最终的密文图像,从而使明文图像达到更好的加密效果。对该加密算法进行了安全性分析,发现该算法的安全性完全依赖于3个混沌序列,通过选择明文攻击依次破解出原算法中的3个混沌随机序列,恢复出了明文图像。理论分析和实验结果验证了所选择明文攻击策略的可行性,同时对该算法进行了改进,在改进算法中混沌系统的初始值与明文图像的SHA-256哈希值有关,从而使得密钥流与明文图像相关,因此算法可以抵抗选择明文的攻击。     

一种新的基于离散混沌系统和SHA-1的图像加密算法

为了保证图像在传输过程中的可靠性和安全性,提出一种将离散混沌系统和SHA-1相结合的混沌加密算法.先对明文图像进行像素置乱,再对置乱后的像素值进行扩散和混淆,并利用明文控制密钥流的输出,使密钥流和明文相关.理论分析及实验结果表明,该算法简单易行,不仅具有较好的抗统计分析、抗差分攻击能力,而且密钥空间大,加密效果好,算法安全性高.     

幻方群在图像置乱中的研究与应用

为了提高幻方置乱图像的加密效果和增大密钥空间,提出了一种新的基于幻方群的图像置乱算法。首先利用镶边法构造一组同心幻方并将其生成幻方群,然后对幻方群内的每个同心幻方进行变换,再对幻方群整体进行变换,最后用变换后的矩阵对图像进行迭代置乱,充分打乱图像各像素点的相关性。仿真实验表明,该算法对传统幻方置乱图像的连续性问题有了明显的改进,且置乱效果明显好于传统幻方置乱图像算法。该算法是一个实用的、有效的图像加密算法。     

基于相乘法的图像置乱算法

简单幻方变换的图像置乱算法只是简单的元素迭代,使得图像置乱在较少迭代次数情况下难以达到满意的置乱效果。针对以上问题,分析了相乘法构造幻方应用于图像置乱的合理性,提出了一种新的基于幻方变换的双重迭代图像置乱算法。该算法采用小幻方通过相乘法来生成大幻方,应用幻方分块来实现双重迭代。实验结果表明,与简单幻方变换的图像置乱算法相比,该算法只需要在较少迭代次数下就能达到令人满意的置乱效果,而且在准周期问题方面也进行了改进。     

改进的Fibonacci双置乱图像加密算法

图像置乱是实现图像加密的重要手段之一,其最终目的是改变图像像素的位置关系或者灰度值信息,改变图 像的统计信息,从而达到图像加密的目的。为提升图像置乱效果和置乱性能,从均匀分块的角度出发,提出了一种改 进的Fibonacci双置乱图像加密算法。首先采用均匀分块算法对原图像进行分块,使每个分块图像内的所有像素充分 扩散到其他各个图像块中,以有效地}i}J弱图像相部像素的相关性;然后对每个图像块利用Fibonacci算法做像素位置 置乱,以解除图像块的空间相关性;最后对整幅图像采用Fibonacci算法做像素值置乱,解除图像的色彩相关性。实验 结果表明,该算法从本质上降低了图像内部相邻像素的相关性,有较强的抵御裁剪和常见噪声攻击的能力,利用双密 钥提高了加密系统的安全性。     

对一维复合混沌图像加密算法的安全分析和改进

最近,Park 等人提出了一种基于一维复合混沌的图像加密算法,该算法的核心思想为：用混沌序列对明文图像进行像素置乱操作;利用混沌序列和密文反馈机制对置乱后的明文序列进行扩散操作;把扩散后的密文序列向左循环移位以得到最终的密文。对该加密算法进行了安全性分析,发现了该算法的两个等效密钥流,从而使得循坏移位操作成为无效操作。通过选择明文攻击依次破解出算法中的两个等效密钥流,恢复出了明文图像。理论分析和实验结果验证了选择明文攻击策略的可行性;此外提出了一种改进算法,克服了原有算法的缺陷。改进后的方案不仅能保持原算法的优点,还能抵抗选择明文的攻击。     

基于超混沌序列的图像加密方案

为了提高保密图像传输安全性, 基于超混沌序列提出一种图像置乱与置换加密方案。根据明文像素信息对超混沌序列进行改造处理, 使得密钥序列对明文图像敏感, 再根据分离置乱密钥序列与灰度值置换密钥序列分别对图像像素执行置乱与置换操作。仿真结果表明, 加密图像灰度分布均衡, 密文对明文与密钥高度敏感, 可有效抵御统计、穷举、差分等多种攻击, 验证了方案的可行性。     

一种改进的数字图像置乱方法

图像置乱技术利于图像的保护,有效地保护数字图像内容为目的,结合Rijndael算法理论,提出了一种新的图像置乱算法.算法在原Rijndael算法的密钥扩展方案上进行了改进,综合运用了像素值置乱、像素位置乱、块置乱等技术,增强了图像置乱的效果.同时,算法改进了种子密钥的长度策略,使其与待加密图像的像素个数相等,以便适应于各种尺寸的数字图像,并有效提高了算法执行效率.采用图像相似度和图像直方图的评价方法对置乱的效果进行仿真计算.计算机仿真结果表明,与传统方法相比,算法对图像置乱简单高效,达到了很好的效果.     

基于Arnold映射的分块双层自适应扩散图像加密算法

目的 针对图像安全保障问题,提出一种基于Arnold映射的分块双层自适应扩散数字图像加密(BDAM)算法,提高图像加密效率及安全性.方法 首先利用Logistic映射、Tent映射和Sine映射,进行两两组合构建3种新1维混沌映射,提取初始混沌序列;然后定义一个与明文图像矩阵大小相同的初始加密图像矩阵,对其进行分块,预处理Arnold映射参数,正反向联合映射将明文图像矩阵中随机位置像素值,存入初始加密矩阵随机块中的随机位置,并同时进行块内像素、块间自适应扩散,直至填满初始加密矩阵,完成加密.结果 针对多种类型灰度图像,通过仿真实验与性能对比分析表明: BDAM算法在信息熵、密钥空间、相关性、敏感性等方面均优于其他加密算法,置乱效果好,对密钥及明文的敏感性高,可取得较好加密效果.结论 结合随机置乱的分块双层非线性自适应扩散BDAM算法可有效抵御多种攻击,安全性较高,适用于各种类型灰度图像加密,具有潜在应用价值.     

复合级联混沌的彩色图像加密算法

分析了目前基于混沌系统的彩色图像加密算法,其中发现在混沌彩色图像加密过程中安全性方面的不完善,并在此基础上提出了一种新型的基于级联混沌的多重像素置乱彩色图像加密算法。该算法采用了Kent-Logistic的级联混沌与Henon离散混沌的复合系统,同时结合Arnold映射和像素排列切割的多重像素置乱方法,使得图像像素值和像素位置全盘置乱扩散,从而达到明文图像信息完全隐藏的密文效果。仿真实验表明,该算法不仅能有效抵抗选择明文（密文）攻击、统计特性分析、差分攻击,而且还具有加密效果好、密钥空间大等优点。     

基于Arnold变换的改进图像加密算法研究

随着现在图像破译技术的提高,传统的基于Arnold变换的置乱算法仅适用于正方形区域,存在很大的局限性,已经远远不能保证图片在传送过程中的安全性了。提出了一种新的多区域置乱算法的图像加密模型,即对于非正方形图像采用划分多区域,分别对每个区域进行置乱的思想。实验数据显示,新算法不仅有效地提高了图像的安全性,使破译起来无从下手,而且对置乱后的图像恢复,与原图几乎是一样的,达到了图像安全、可靠传输的目的。     

基于魔方的混沌图像置乱算法

提出了一种新的基于魔方的混沌图像置乱算法。该算法基于魔方的循环移位的思想,把二维图像数据矩阵中的行或列中的若干个连续的像素值看作是一个二进制串,通过对该串的移位实现图像的置乱。而移位的次数则由混沌映射Logistic所产生的序列控制。实验仿真表明,该加密算法具有良好的加密效果,能有效地抵御各种外部攻击。     

分布均匀性的图像置乱衡量方法

尽管越来越多的置乱算法被提出,如Arnold cat变换、Hilbert变换、幻方变换和基于混沌置乱变换等,但是针对这些置乱算法的衡量方法却很少,现有的方法都是基于某一种置乱变化而提出的,通用性不强。从图像置乱均匀分布的角度出发,定义了理想置乱状态的模型,并根据理想状态的特点提出了一种图像置乱衡量方法,通过比较置乱效果与理想状态的偏离度来评价置乱效果的好坏。对Arnold cat变换进行了仿真分析,实验结果显示该方法能准确衡量图像的置乱程度,与人类视觉相吻合。并指出对256×256的图像来说,8×8,16×16的分块可以更准确地衡量置乱效果。     

基于Hilbert变换的数字图像置乱新算法

文章提出了一种新的图像置乱改进算法,该算法可以有效的提高图像置乱效果。实验结果表明,利用Hilbert曲线路径进行置乱不仅在置乱路径上有更多的选择空间,而且本算法结合灰度值改变的按位异或运算,使得置乱效果更优,具有较大的实用性。     

一种基于Arnold和Logistic双混沌系统的数字图像加密算法

提出了一种基于Arnold变换和Logistic混沌映射相结合的彩色数字图像加密算法.首先使用传统的Arnold变换进行图像位置置乱,再利用Logistic映射产生混沌序列改变图像的灰度值,从而构造出一个位置置乱和像素值改变相结合的图像加密算法.最后使用Matlab进行实验仿真,结果表明该算法能够取得很好的加密效果,且...     

基于状态视图的流媒体图像信息置乱隐藏算法

针对流媒体图像存在的信息安全隐患问题,提出了一种基于状态视图的流媒体图像信息置乱隐藏算法。首先,使用基于限邻域经验模式分解（NLEMD）的流媒体图像增强算法来增强流媒体图像以及凸显流媒体图像的细节信息,从而实现流媒体图像增强的效果;然后,通过基于状态视图的高效编码和解码算法对流媒体图像信息实施编码与解码,从而完成流媒体图像信息的置乱隐藏。实验结果表明,所提算法可有效、全面置乱隐藏植物类、文字类的流媒体图像信息,且对流媒体图像增强显著,在流媒体图像信息的置乱隐藏中,该算法的置乱隐藏度高于95%,可保护流媒体图像信息安全。     

基于仿射变换的图像置乱改进新算法

传统的仿射变换的图像置乱算法是将图像中像素的位置重新排列,从而使原始图像变换成一个杂乱无章的新图像,但其本身的像素值并未发生改变。所以置乱后图像的灰度直方图都不发生改变,而灰度直方图又是衡量一幅图像的重要特征。对于那些对安全性要求比较高的领域,如军事或牵涉到国家安全的机构,这类置乱方法的安全性可能达不到我们期望的要求。针对以上问题,该文提出了一种基于仿射变换的图像置乱改进新算法。该算法首先对原始图像进行仿射变换,然后对变换后的图像进行Zig-Zag扫描形成一个一维向量,再对一维向量中每个像素和它前面相邻的像素进行按位异或运算,同时对其异或运算的结果进行像素值的交叉换位,再次改变像素点的灰度值,从而提高图像置乱效果和安全性。实验结果表明,该算法与传统的图像置乱算法相比,置乱后的图像不仅直方图发生了显著改变,而且置乱图像的统计特征更像白噪声,更加适用于图像文件的加密传输和秘密图像信息在数字水印技术中的置乱预处理。     

基于有限整数域上的图像置乱加密算法

数字图像置乱技术,其主要目的是将一幅有意义的图像变成一幅杂乱无章的图像,用以增加数字图像信息隐藏算法抵抗非法攻击的能力,从而增加安全性。本文在基于有限域上的可逆变换思想,提出了一个可用于图像置乱的变换方法。该方法包含灰度变换和位置变换。同时讨论了该方法的安全性和置乱周期。从实验结果看,该方法置乱效果好,置乱周期长,易于实现。