基于Paillier同态加密的电力交易数据加密方案

针对电力市场在交易过程中存在的数据交互安全性问题,提出一种基于Paillier同态加密的电力交易数据加密方案。分析电力交易业务流程和数据传输特征,结合Paillier算法同态特性,进行电力交易数据的“一次交易数据密文+公钥”二次加密以提高数据交互的安全性。通过试验,验证方案的效率和加解密正确率等性能,并进行对比分析。结果表明,方案能有效保障数据完整性和安全可靠传输。     

基于SPIHT压缩编码的SAR图像传输容错算法

合成孔径雷达(SAR)系统工作时产生的大量数据需要压缩传输,多级树集合分裂(SPIHT)算法性能优越但对信道噪声敏感,需要必要的容错机制.提出了一种噪声信道中传输SAR幅度压缩图像的容错算法,称为LLCH(LL coefficients hiding)算法.该算法对SPIHT编码后的码流进行基于编解码过程的数据分组,保证发生误码后解码端可重新同步;将码流中低频、次低频系数分组嵌入高频各过程末尾数据分组进行数据隐藏,达到保护重要系数的目的;对损伤或丢失的高频系数,利用父子节点间系数的相关性进行线性内插恢复.实验结果表明该算法在较小的冗余开销下,有效提升了复原图像的质量.     

智能电网中面向安全计量的数据聚合方案

针对现有的大部分学者主要关注用电数据的安全性而忽略了数据的可用性,而在实际电力系统的应用中大部分只关注数据的可用性而忽视了数据安全性的问题,基于门限ElGamal同态加密和动态加密提出了一种面向安全计量的数据聚合方案。本方案既能保护智能电能表数据的安全性,同时由于扩展数据聚合的层次,提高了数据可用性,又便于电网运营人员对社区用电情况进行分析。通过与其他电能安全计量方案对比分析,该方案能够在保护用户隐私的前提下保证电网运营人员能够对用户用电需求进行了解,这将有助于电力负荷预测。     

基于混沌加密的小波域数字图像水印算法

本文提出了一种基于混沌加密的小波域数字图像水印算法,首先通过对原始图像进行离散小波变换,提取其低频部分作为嵌入区域;然后再次利用小波变换对水印进行分解,得到水印的四幅小波分解子图,用混沌序列对4幅子图进行置乱,经小波逆变换完成水印加密;最后将加密后的水印嵌入到原始图像的低频部分中.在提取水印时,通过水印相似系数NC和峰值信噪比PSNR评价水印质量,实验结果表明,提出的算法可以抵抗JPEG压缩、噪声、滤波等几何攻击,图像加密效果好.     

基于同态加密机制的需求响应安全数据融合方案

为了满足智能电网需求响应中实时信息及时传递及供用电双方可靠互动的需求,提出一种可靠的用户数据融合方案,利用流密钥同态加密技术对加密数据进行融合,提高网络的安全性及数据传输效率,通过构造的同态hash函数提供融合数据的完整性认证,分析表明该方案在保证需求响应数据安全的同时极大地提高了融合数据的准确性,为智能电网的正常运行提供有力保障。     

离散小波变换和混沌结合的数字图像水印算法

提出了一种基于离散小波变换和混沌理论的数字图像水印算法.在水印嵌入过程中,首先对原始图像进行离散小波变换,提取其低频部分作为嵌入区域;然后利用混沌系统产生的混沌序列对水印进行加密,再将加密后的水印进行小波变换并提取其低频部分;最后将加密水印的低频部分嵌入到原始图像的低频部分中.水印提取过程需要原始载体图像,是一种明检测.通过水印相关系数NC和峰值信噪比PSNR评价水印算法性能.实验结果表明,提出的算法可以抵抗JPEG压缩、噪声、滤波等攻击,图像水印效果很好.     

探析如何实现加密密钥公开的加密算法

密钥是密码学中的一种概念。它是一种参数,它是从明文转化为密文或从密文转换成明文的算法中所使用的数据。加密是一种用来保护信息传输安全的有效措施。在一个加密系统中,用户信息进行加密密码加密后传输,即使被截获也是密文,必须进行用相应的解密密码进行解密才能翻译成明文,在这个过程中就要用到相应的加密算法,才能进行正确的翻译,获取明文数据信息。加密密码的加密算法,就成了信息安全传输中不可缺少的应用技术。     

适用于Android手机的像素异或图像分块加密算法

为了克服Android手机上图像加密速度慢的缺点,提出了一种适用于Android手机的像素异或图像分块加密算法,该算法将密码学中经典的RC4算法应用于本文的加密算法中。首先,将原始图像分块,将改进的RC4算法运用到相邻的两个子块之间的运算上,从而改变像素值,最后,通过Logistic映射对图像置乱。实验结果表明,原始图像加密后的图像类似噪声,加密后的直方图变得更平滑,有足够大的密钥空间,对密钥有很高的敏感性,密文图像的随机性好,密文图像相邻像素之间相关性低,加密算法在Android手机上有更快的加密速度。     

基于区块链和属性基加密的电力数据共享方案

目前电力数据共享方案主要采用属性基加密技术实现一对多的电力数据访问控制,但存在加密效率低和用户属性易被篡改等问题。为了解决这些问题,提出了一种基于区块链和属性基加密的电力数据共享方案。结合属性基加密和对称加密算法,实现了电力数据的机密性和细粒度访问控制。引入在线/离线加密模式,大大提升了数据拥有者的加密性能。利用外包计算技术,降低了数据访问用户的计算负担。将属性集合和电力数据的哈希值上传至区块链,保障用户属性的不可伪造性和解密密文的正确性。分析结果表明,该方案实现了电力数据的安全共享,其加密/解密性能适用于资源受限的电力终端设备。     

基于混沌加密的二值图像数字水印算法

本文提出了一种基于混沌加密的DCT域二值图像数字水印算法。该算法首先利用混沌序列将含有版权信息的有意义二值图像水印进行加密,然后利用人眼视觉系统(HVS)的特性将原始载体图像进行块分类,最后将不同强度的水印分量嵌入到不同类的图像块DCT中频系数中去。利用混沌序列对水印进行加密,使水印本身具有安全性,对数字作品进行双重保障。通过高斯噪声、椒盐噪声以及JPEG压缩和剪切等攻击试验,表明了该算法具有较好的鲁棒性。     

Data-image-video encryption

This paper describes the most representative algorithms and standards for the encryption of data, digital images and MPEG video. The general model a typical encryption/decryption system about the security principle is discussed. Data encryption mainly is the scrambling of the content of data, text, image, audio, and video and to make the data unreadable, invisible or incomprehensible during ciphertext transmission. The goal is to protect the content of the data against the attackers. The reverse of data encryption is data decryption, which recovers the original data. There are two types of encryption/decryption key: the public-key system and the private-key system. The most promising features are joint lossless compression, joint encryption and hiding based on SCAN language which analyses the unique properties of digital image and video and search for high security algorithms to reduce the overall computational cost.     

一种基于ICA的图像信息隐藏算法

独立分量分析（ICA）是一种基于高阶统计量的信号分析方法,它可以找到隐含在数据中的独立分量,已广泛应用于信号处理领域。信息隐藏是一种新兴的技术,其目的在于将秘密信息隐藏于另一非机密信息中。本文提出一种新的信息隐藏技术,即将Arnold置乱后的秘密图像嵌入到载体图像中,再利用ICA算法从中提取出秘密图像。仿真结果表明该算法有效可行。     

基于区块链架构的电力业务交易数据隐私保护

能源互联网的建设使得电力网络愈加开放,网络信任风险日益加剧,亟须一种兼具隐私保护和监管功能的区块链交易方案,以保证能源互联网交易的安全性及可控性.为解决传统区块链应用模式难以同时兼顾交易数据隐藏和监管这2个方面的不足,提出了一种可监管的区块链交易隐私保护模型.该模型采用概率公钥加密算法实现区块链交易用户真实身份的隐藏;利用承诺方案和零知识证明技术实现交易金额的隐私保护;借助基于身份的加密体制实现监管者对区块链交易的监督,大幅降低了存储、计算和密钥管理压力.系统应用分析表明,所提出的方案具有简单和实用的特点,能够满足业务应用的要求.     

FPGA implementation of a coupled‐map‐lattice‐based cryptosystem

In this paper, a multimedia cryptosystem is first proposed and then implemented by a field programmable gate array (FPGA). A stream cipher is designed for the cryptosystem based on a coupled map lattice (CML), which can exhibit extremely complex spatiotemporal chaos. To improve the encryption speed, it is digitized and implemented in the FPGA. A user‐friendly interface is designed for users to input data from a PC, to manipulate the cryptosystem to encrypt/decryt and to observe the results. The data communication between a user's PC and the FPGA is realized via an enhance parallel port. The performance of the cryptosystem, i.e. statistical properties, security and speed, are quantitatively analyzed to be satisfactory. Further, the effectiveness of applying the cryptosystem in a text file, an audio file and an image file is verified by investigating the distributions and correlations of a plain‐media (i.e. plain‐text, plain‐audio or plain‐image) and its cipher‐media (i.e. cipher‐text, cipher‐audio or cipher‐image), and the diffusion with respect to a plain‐media. It is shown that the cryptosystem has high security, high speed, low cost and easy‐to‐use property, and can be widely applied for encrypting multimedia. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

Hardware implementation of a strong pseudorandom number generator based block-cipher system for color image encryption and decryption

This paper proposed a hardware architecture of a strong block-cipher system dedicated to digital image encryption and decryption. On the one hand, a pseudorandom number generator (PRNG) based on two 3D chaotic systems is created to produce strong keys. On the other hand, a robust algorithm is proposed to ensure high-level security and low computational complexity of image encryption. The algorithm performs image encryption mainly through three processes: pixel values hiding by applying the XOR operation with a key, pixel positions hiding by operating random permutation, and pixel substitution using the S-box method. To increase the complexity, R rounds of encryption could be accomplished in a loop. Then as a final step, using the Xilinx Vivado/system generator tool, the hardware cryptosystem is developed, implemented, and evaluated on an FPGA-Zynq evaluation board. According to the synthesis results, the suggested hardware system performs on a reduced FPGA area and gives a good frequency of 156.813 MHz with a high throughput of 20,072.064 Mbps. Several tools and tests utilizing various images are used to evaluate and analyze the hardware cryptosystem. The experimental results show that the hardware implementation has higher performance compared to other recent works.     

电力系统实时数据通信加密方案

随着电力系统数据网络的迅速发展,基于网际协议(IP)的以明文方式传输实时数据的安全问题引起了重视。文中分析了网络环境下电力系统实时数据通信的网络安全和信息安全,结合电力系统实时数据通信的加密需求,阐述了实时数据加密密钥管理和加密的过程。根据电力系统的实际情况,选择了实时数据一时一密的加密方案,并推荐了电力系统所使用的加密算法和密钥长度。对实时数据传输控制协议(TCP)传输,在应用层和TCP层之间引入了加密套接字协议层(SSL)实现加密;对电力系统大多数的用户数据报协议(UDP)实时数据传输,通过返回确认和超时技术保证传输的可靠性,采用密钥分发机制和密钥启动机制保证了传输的保密性和准确性。最后对加密的可行性进行了讨论。     

基于小波系数值比较的语音信息隐藏算法

将载体语音数据进行小波分解并将待嵌入的小波系数依次分为数据对,调整每对系数的相对位置,使二者大小的逻辑关系对应于机密信息数据的二进制的位,从而实现对机密信息的隐藏。该方法操作简单,信息嵌入提取速度快,隐藏容量较大,可保证语音通信中的实时性要求,对常见干扰具有一定的鲁棒性。     

基于知识图谱的电力行业与外部数据融合研究

针对电力行业与外部多源异构数据融合利用的难题,提出了一种基于知识图谱的内外部数据融合应用思路。通过对现有文本信息提取以及知识图谱构建主流技术路线的分析,提出优化的文本信息提取方案及知识图谱构建方案,实现对多源异构数据融合建模工作的支撑。技术研究成果在某省电力公司开展了工程项目过程管理领域风险识别试点应用,验证了所提技术方案的可行性。     

AOI检测系统光照不均的校正方法研究

针对电子组装业自动光学检测(automatic optical inspection,AOI)系统光照不均情况,分析了背景去除法、传统同态滤波法2种校正方法,并将一种改进的基于小波变换的同态滤波方法应用于该领域。该方法对目标图像进行多层小波分解,对各层高低频系数滤波处理,减弱低频系数,增强高频系数,然后进行小波重构,从而达到光照不均校正的目的。然后取PCBA(printed circuit board assembly)图像进行了3种方法的实验对比,结果证明了改进的基于小波变换的同态滤波方法在AOI系统中具有很强的实用性。