基于信道编码和Henon映射的图像加密方法

为同时解决图像传输的安全性和鲁棒性问题,提出一种结合LDPC编码和Henon映射的图像加密方法。将图像分解成8个二进制位平面表示,对高两位位平面进行LDPC码编码,编码后的位平面与低6位位平面重构成1024阶灰度图像;计算图像灰度值的偏差对Henon映射初值进行修正,使用Henon映射进行像素位置置乱和灰度值扩散;从10比特像素值中分离高2比特作为内部密钥,低8比特作为加密结果。实验结果表明,该方法对密钥敏感性强,密钥空间大,具有良好的加密效果,其加密结果能有效抵抗差分分析攻击,且具有较强的抗剪切和抗噪声攻击能力。     

基于联合变换的旋转不变光学图像加密

利用两个彼此独立的编码脉冲相位掩模在联合变换相关器中对需要保护的图像进行编码,实现对原始图像的加密。该方法的特点是解密时加密图像的旋转不会影响解密效果,相位分布是密钥的合法持有者唯一掌握的确定性函数,可以重构,便于实际应用。计算机模拟的结果证明了方法的可行性。     

遗传模拟退火算法和混沌系统的图像加密方法

由于部分图像加密方法采用传统的置乱算法及低维混沌系统,从而会出现密钥空间较小、复杂度低等问题,导致算法易被选择明文攻击。因此,提出了一种结合遗传模拟退火算法与高维混沌系统的新型彩色图像加密算法,以获得更强的安全性能。首先使用遗传算法的选择、交叉操作来对明文图像进行处理; 然后利用模拟退火算法生成的最优序列对图像进行置乱。通过这三个操作可以使置乱图像的直方图达到均衡,从而可以抵抗统计攻击。为了增强图像各层的关联性,利用彩色图像交互的方法对置乱图像进行交互式变异操作。与传统的“置乱-扩散”加密框架相比,该方法不仅可以增加加密系统的复杂度,而且可以增强加密算法对明文图像的敏感性。实验结果和性能分析表明,所设计的加密方法具有大密钥空间、高安全性和对明文图像的高敏感性,可以抵抗常见的密码分析学攻击。     

用细胞神经网络与无限折叠映射对图像加密

针对图像在传输中的安全隐患问题,依据混沌理论,采用六维细胞神经网络与无限折叠映射混沌系统相结合的方法,对数字图像进行加密.实验结果表明:加密后的图像统计特性不明显,相邻像素间的相关性小,抗攻击性强,安全保密性高,借助混沌序列随机性强和多维细胞神经网络可以加大密钥空间的特点,实现了图像的有效加密.     

一种基于随机数的数字图像加密算法

针对传统图像加密算法仅适用于正方形图像且加密密钥量小的缺点,文中提出了用随机数作为密钥对数字图像进行加密的算法,并设计出两种加密方案．算法用随机产生的密钥对图像的像素点进行加密操作,借助密钥的完全随机性,增加了图像加密的密钥空间,并且可以对任何形状的图像进行加密．仿真实验结果表明,该算法具有足够的密钥空间保证其具有良好的安全性,且一次加密置乱度达到了0．0821,保证了它的有效性．     

一种基于混沌映射的图像加密算法

将混沌理论和分组密码技术相结合,提出了一种分组密码密钥空间任意拓展的混沌TEA图像加密算法。仿真分析结果表明,该算法具有保密度强、破译难度大、执行速度快、密钥空间巨大等优点,适合用于图像加密。     

采用混沌函数的图像加密算法

提出一种新的图像加密算法,采用混沌函数与"按位异或"操作相结合的方法对图像加密。该算法能够产生一个较大的密钥空间足以抵御外力攻击,能够安全地对图像加密,并具有很强的对密钥和原图像的敏感性,密文图像具有高度的非相关性,而密文具有良好的随机性。实验结果验证了算法的有效性,可以满足图像安全加密的要求。     

基于SMS4分组密码的彩色图像加密方法

为实现对数字彩色图像信息的有效保护,提出了一种采用SMS4分组加密的彩色图像加密方法。首先使用变参数的Arnold变换对图像进行位置置乱,其次使用外部密钥控制Logistic混沌映射产生各个SMS4分组的主密钥MK,以及任取32bit的随机整数作为加密子密钥并赋值给第1个SMS4分组加密图像的低32bit输入;再次分别将每个SMS4分组加密图像的低32bit输出作为下一个分组图像加密的低32bit输入,使得SMS4分组加密与反馈流密码相结合;最后将最后一组SMS4分组加密图像的低32bit输出作为图像解密的子密钥。加解密钥并不完全相同且解密子密钥与明文、密文紧密相关。实验结果表明,该方法具有良好的雪崩效应,可有效抵抗统计、差分和选择性明文等攻击。     

基于Arnold变换与CNN系统的彩色图像加密算法

为了提高图像信息的安全性,提出基于Arnold变换策略和细胞神经网络的彩色图像加密算法。首先对高度和宽度不同的图像进行处理;再对处理后图像的3个颜色分量分别进行Arnold置乱,置乱的迭代次数由明文图像、加密密钥和变换周期所决定;最后对置乱后的图像进行加密处理。解密时需根据变换周期决定Arnold反置乱的方法。从加密效果、密钥敏感性、密钥空间等方面,对该加密算法进行仿真研究,通过实验验证了该算法较强的安生性和鲁棒性。     

基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法

为了提高彩色卫星图像的加密效果,提出了一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法。该算法利用广义cat映射的构造思想,将离散广义cat映射的第一个变换表达式所对应的变换结果非线性的融入第二个变换表达式,利用改进广义cat映射对彩色卫星图像的三个色彩分量分别进行三轮置乱,然后利用复合混沌映射对置乱后的图像进行扩散。经过理论分析和仿真实验检测,该算法可以更好的改善图像的加密效果,具有密钥空间大、抗统计攻击能力强、密钥敏感性强等良好的性能,能够达到相应的安全水平。     

基于可逆元胞自动机的图像加密算法

提出一种基于一维可逆元胞自动机（RCA）的新的图像加密算法,算法中可逆元胞自动机（RCA）规则和随机数据的应用使得图像具有更高安全性。可逆元胞自动机（RCA）加密算法将已知灰度图像变为二值图像,然后将其数据重新排列成一0-1序列,应用可逆元胞自动机（RCA）规则实现图像加密。灰度图像加密的仿真结果表明所提出的算法满足混合特性和扩散特性,一般的解密算法根本不可能对这种加密图像解密。     

一种简单的二维映射及其图像加密算法

为了实现图像安全、快速加密,利用单边拉伸的思想设计了一种图像加密算法.映射由左映射和右映射两个子映射组成,通过对图像的拉伸和折叠处理,实现图像的混沌加密.首先从左至右(或从右至左)方向,依次将方图的列像素插入到行像素之间,将像素依次连接,原图像被拉伸成一条直线.然后,按照原图像大小,将直线折叠成为一个新的图像.该过程是可逆的,能应用于图像加密.本文推导了映射的数学表达式,设计了一种图像加密算法,将密钥设计为左映射和右映射的迭代次数.加密算法具有加密速度快、安全性高、没有信息损失、可移植性强、容易软、硬件实现等特点,是一种新的安全、有效的加密算法.     

二维混沌映射图像加密安全性分析及改进算法

为增强图像加密的安全性,分析了二维混沌映射图像加密技术,提出了一种新的改进算法.采取构造复合加密系统、增加扩散函数、改变密钥设计等方法解决二维混沌映射加密图像时只改变图像位置,没有改变像素值,存在周期性、无扩散、实际密钥空间比理论值小等安全隐患问题.将Baker map公式化,然后利用复合混沌系统的思想,以Baker map为例提出了一种新的改进算法.仿真验证了改进算法的安全性.仿真表明,改进算法对其他二维混沌映射Cat map等均有效.     

单通道彩色图像加密方案

设计了一种基于三相位编码的单通道彩色图像加密方法。将彩色图像转换到HSI空间,I分量即可作为相位编码的原始待加密图像;H分量可作为第1个相位,采用双图像加密算法对S分量加密后得到的相位,与H分量构成了对I分量加密的2个相位,第3个相位密钥是S分量加密后得到的相位与变换输出的相位之差。由于基于分数傅里叶变换(FrFT)的双随机相位编码技术具有很高的安全性,在增加一重相位编码后,进一步提高了安全性,在不知道密钥的情况下几乎不可能获得原图像信息,由此保证了彩色图像加密的安全性。模拟实验结果验证了该方法的有效性和安全性。给出了光学实现方案,基于该算法设计了多幅彩色图像的加密方案。     

基于分块旋转的加密图像可逆信息隐藏算法

结合加密技术和信息隐藏理论,提出了一种新的加密图像可逆信息隐藏算法.首先用加密密钥对图像进行加密,然后将图像分块并随机生成模板矩阵,模板矩阵通过旋转不同的角度对应不同形态的嵌入数据,以实现信息隐藏功能,同时在嵌入容量上得到提升.对包含额外信息的加密图像,先用加密密钥对图像进行解密,得到一幅与原始图像近似的解密图像,针对现有算法未考虑边界像素对分块空间相关性的贡献,设计了更合理的波动函数,从而降低了提取额外信息的错误率并完整恢复原始图像.实验结果表明,该算法在嵌入容量和降低错误率方面均有较好的提升.     

基于信息隐藏的混沌JPEG图像加密算法

结合图像数据冗余性特点和图像压缩过程给出一种JPEG图像加密算法.在加密过程中：一方面结合压缩方法的特性,构造了加密算法,使得加密尽量不影响压缩;另一方面引入128bit的随机数,每次加密该随机数均不同.加密完成后,将该随机数嵌入到加密后图像的最低有效位后得到最终的密文图像.实验和分析表明该算法具有较好的安全性.此外,虽然加密过程导致图像DCT系数的损失,但并不影响解密后图像的视觉效果.     

基于混沌的彩色图像加密算法研究

利用混沌信号的优良特性,结合彩色位级图像的内在特点,提出了一种新的彩色图像混沌加密算法。首先将彩色图像的RGB三基色分别划分为8幅位级图像并将其作为一个整体,利用超混沌系统生成混沌序列,进行位级图像置乱,然后利用Logistic混沌序列进行图像像素扩散,最后进行仿真测试和性能分析,结果表明所提算法具有较强的安全性和有效性。     

基于广义2D-Arnold映射和超混沌的图像加密新算法

针对图像加密算法容易被破解、效率低等问题,提出了一种基于广义2D-Arnold映射和超混沌的图像加密算法。首先利用广义2D-Arnold映射对修正后的数字图像的像素位置进行几何变换;然后利用超混沌系统迭代产生两个密钥序列。图像的扩散过程包括两轮基于双重密钥的图像扩散。实验结果表明该算法能够抵抗选择明文攻击和已知文攻击。安全性分析表明,该算法安全性好,效率高,具有良好的统计特性及差分特性。     

基于细胞神经网络的图像加密新算法

借助高维混沌系统具有更高安全性的特点,提出一种基于五维CNN超混沌系统的图像加密新算法,并对该算法进行了性能分析．仿真结果表明该算法对密钥具有高度的敏感性,密钥空间巨大,明文的统计特性完全被打破,且大大降低了图像相邻像素之间的相关性,因此具有较高的可靠性和保密性．     

基于多小波变换和混沌理论的图像加密法

针对混沌映射加密过分依赖初值的弱点,采用多小波分解结合Arnold变换和混沌序列组合对数字图像加密.将均匀置乱像素位置和像素灰度值的方法应用于图像加密领域.实验结果表明,在尺度因子和分解层数一定的情况下,选取任意混沌映射初值和迭代次数,密文视觉效果良好,且密文垂直和水平相邻像素的相关性降低近均超过50倍,密钥量达到101000,即使对图像进行65%面积剪切,图像轮廓依然清晰可见.