改进约瑟夫遍历和分段Logistic映射的图像加密算法

为了满足网络通信和图像传输的安全,提出了一种改进约瑟夫遍历和分段Logistic映射的图像加密算法,在置乱过程中通过改进约瑟夫遍历对待加密图像进行全局像素置乱,将置乱像素按照矩阵排列,分解成两个四位的高低矩阵,低四位矩阵利用分段的Logistic混沌映射进行加密处理,对高四位矩阵通过异或运算改变原来矩阵,再将两个四位矩阵结合起来得到加密图像。改进的约瑟夫遍历可以有效抵御周期性攻击,分段Logistic映射引入图像的元素值增强了秘钥的独特性,实验结果证明,该加密算法秘钥空间大,安全性能好,可以抵御穷举,直方图统计等各种攻击。     

基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法

数字图像传输和存储的安全问题已成为信息安全研究的热点。该文提出一种基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密方法。首先将混沌映射产生的随机序列作为约瑟夫遍历的变步长，改进约瑟夫遍历问题，并采用改进的约瑟夫遍历对图像像素位置进行置乱；其次，动态选择DNA编码规则，对图像像素进行DNA编码，并与给定的DNA序列进行碱基运算；DNA编码规则的动态选择，很好地解决了DNA编码规则少所带来的安全隐患，提高了算法的安全性。最后通过密文反馈和混沌系统迭代来进一步增强算法的混淆和扩散特性。实验和安全性分析结果表明，该算法不仅对密钥的敏感性强，而且能有效抵御统计性分析和穷举分析等攻击操作。     

基于相关性的图像置乱程度衡量方法

为了对数字图像置乱程度进行有效的衡量,根据数字图像相邻点之间像素值的相关性随像素点位置的变化而改变这一原理,提出了一种基于各相邻点之间像素值差异的图像置乱程度衡量新算法.并由Matlab软件仿真结果表明,该方法可以清楚的表现出图像置乱程度与置乱次数的关系.     

基于预测误差分类置乱的图像加密域可逆信息隐藏

为提高XU算法的隐藏容量和加密图像的安全性, 提出了一种基于预测误差分类置乱的加密域可逆 信息隐藏算法。首先根据XU的预测方法得到非采到样像素的预测误差,根据预测误差的取值范 围将所有非 采样像素分为可变像素和不变像素两类。对采样像素、可变像素和不变像素分类置乱后再异 或加密生成加 密图像,以提高加密图像的安全性。可变像素的低2位用于保存图像信息,剩余的6个高有效 位均可用于 隐藏信息,实现了一个可变像素嵌入多比特附加信息,提高了嵌入容量。实验结果表明,本 算法的加密方 法能有效抵抗COA唯密文攻击,且平滑图像的隐藏容量可以超过2比特每像素。     

基于信息熵的图像置乱程度评价方法

在基于数字图像的信息隐藏算法中，如何评价图像置乱程度是一个很重要的问题。本文以图像分块信息熵与整体信息熵的比值作为置乱程度的判决标准，并同时利用各分块中互为相邻的像素差值的平均值作为加权系数进行加权平均提出一种新的图像置乱程度的评价方法，实验结果表明该评价方法可以有效地描述图像的置乱程度。     

基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法的安全性分析

近年来,不断有新的图像加密算法被提出,其安全性却未得到充分的分析和验证。该文对一种最新报道的图像加密算法的安全性进行了分析。所分析算法通过基于变步长约瑟夫遍历的像素置乱、基于DNA动态编码的像素替换及像素行列扩散来完成图像加密。分析表明,该算法的秘密密钥设计不具有实用性,加密过程也存在缺陷。在选择明文攻击条件下,对该算法的加密过程进行了密码分析,并提出了相应的攻击算法。仿真实验和理论分析确认了所提攻击算法的有效性与可行性。最后,针对所分析算法及部分图像加密算法中存在的问题,提出了改进建议。     

彩色图像的量子置乱算法

量子图像置乱是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献绝大多数都是针对像素位置实施置乱,这种置乱方法通过改变像素的空间位置,可使图像不再包含任何可视化信息,然而并未改变像素灰度值的统计特性,从而降低了置乱方案的安全性。针对该问题,首先基于改进的FRQI描述,提出了一种针对像素位置的置乱方法,然后基于改进的NEQR描述,提出了一种针对像素颜色的置乱方法。这些方法或者显著加强了位置置乱效果,或者显著改变了像素灰度值的统计特性。经典计算机上的仿真结果验证了提出方法的有效性。      

基于余弦-指数混沌映射的分块图像加密算法

为平衡混沌映射中结构与性能的关系,保证加密系统安全性,提出一种基于余弦-指数混沌映射的分块图像加密算法。首先,通过非线性指数项对引入了Tent种子映射的余弦映射进行调制,构造新型余弦-指数混沌映射,并利用SHA-256函数产生与明文相关的密钥,生成随机性较强的混沌序列,实现一次一密;然后,基于拉丁方和位级转换,通过两轮拉丁方索引和比特位拼接,分别设计双重拉丁方和扩展比特位算法,并结合二维约瑟夫序列,对块间预置乱后的明文进行块内置乱,实现不同分块的差异化置乱;最后,基于Zig-Zag变换,采用环状仿Zig-Zag变换设计交叉Zig-Zag变换方法,将中间密文与混沌序列进行双向非线性扩散,实现同时改变像素位置与大小,完成图像加密。实验结果表明,该算法密钥空间大,能有效抵御差分分析和统计分析等典型攻击,具有较好的加密效果。     

基于Hilbert填充曲线的自适应隐写

 自适应隐写用于将适量的消息比特嵌入到载体以取得感知质量和容量的最佳折衷.本文提出一种基于量化嵌入机制的自适应隐写方法,并基于该方法将秘密消息比特嵌入到由Hilbert填充曲线顺序构造的三像素组的两像素差中.由于充分利用图像本身的感知特性构造了量化嵌入使用的分割码本,所提算法在感知质量和容量上具有较好的综合性能.     

彩色图像置乱方法研究

这里主要研究彩色图像的置乱方法,目的是提高置乱效果及置乱效率。分别研究了基于像素灰度变换的彩色图像置乱方法及基于像素位置变换的彩色图像置乱方法,仿真分析了2种置乱方法的不足,提出了一种新的基于Arnold变换的彩色图像置乱方法。采用同时改变像素位置及灰度值的方法,兼顾了置乱图像在视觉上及理论上的置乱效果。仿真实验表明该置乱算法提高了置乱度,节约了恢复时间,是一种简单、高效的彩色图像置乱方法。     

An improved bit shuffling pixels-based image scrambling method

Compared with the Arnold transform,the image scrambling method based on bit shuffling pixels is much more secure,and has higher efficiency and speed.However,the key space of this bit shuffling pixels based method is too small to resist exhaustive search attack.Therefore,an improved method based on chaos is proposed in this paper.The security of the improved scheme is enhanced by increasing the number of the keys.Theoretical analysis and experimental results show that the proposed method is effective and has higher security.     

Application of quantum genetic algorithm in high noise laser image security

Aiming at the security problem of range gated laser imaging in high noise background, a range gated laser image encryption scheme based on the quantum genetic algorithm(QGA) is proposed. Due to the fuzziness of the laser image itself, the randomness and security of the key become more and more important in encryption. In this paper, the chaotic sequence is used as the parent chromosome of the QGA, and the random number satisfying the encryption algorithm is obtained by an iterative genetic algor...     

基于组合混沌系统的彩色视频流加密算法

为进一步加强视频图像在存储及传输过程中的安全性,提出一种将两种改进的混沌系统和分组加密算法结合的彩色视频流加密方案.将原视频逐帧提取并取其RGB分量,并用改进的logistic混沌系统控制其高低位进行各分量位重组.再利用级联式二维猫映射,对亮度分量R实现快速空域置乱;通过改进型二维logistic映射构造的非线性混沌序列,对色度分量GB分量进行迭代扩散.然后将已加密的三分量通过AES算法进行二重加密.算法利用了高低维混沌的空域混合双重加密.仿真结果表明该算法的解密图像无损、无失真,具有更好的密钥敏感性、更好的安全性.     

结合Fourier变换对称性和随机多分辨率奇异值分解的彩色图像加密

提出一种基于Fourier变换对称性和随机多分辨率奇异值分解(R-MRSVD)的彩色图像加密算法。首先计算归一化明文图像的平均值作为logistic-exponent-sine映射的初值,并生成随机矩阵和位置索引;然后对每个颜色通道分别进行二维离散Fourier变换,根据共轭对称性仅保留一半的频谱系数,并提取实部分量和虚部分量构建实数矩阵;最后对实数矩阵进行R-MRSVD和Josephus置乱操作,得到密文图像。将明文图像的像素特征作为混沌序列的初值,保证算法具有高敏感性和高安全性,同时实值的密文便于存储和传输。对算法的解密图像质量、统计特性、密钥敏感性、抗选择明文攻击、鲁棒性等性能进行测试,仿真结果表明,所提加密算法具有可行性和安全性。