基于四叉树的多媒体安全编码方案

由于图像、音频、视频等媒体数据具有数据量大，实时性要求高等特点，这对于加密算法也提出了相应的要求，而且由于采用传统的基于数论的加密算法对数据完全加密不能满足实时性要求，因此产生了对部分加密算法的研究，但这些算法也不能完全保证数据格式不变和压缩比不变等更高的要求；如果将压缩编码和加密过程相结合，则既能满足实时性要求，又能保持数据格式不变。鉴于四叉树结构常被应用于图像编码中，为此提出了两种四叉树置乱算法，并将其用于四叉树编码、小波零树编码、基于四叉树的分形编码等图像和视频编码中。理论分析和实验结果表明，由于这些算法将加密与编码过程相结合，因此具有以下优点：具有较高的安全性，且加密效果好；不仅能保持编码格式不变，而且便于对数据的直接操作；既能保持压缩比不变，又不增加额外数据；具有较快速度，能满足实时性要求等。     

基于混沌映射的压缩图像加密算法

在分析现有DCT系数加密算法安全性的基础上,提出了一个空域加密和频域加密相结合的JPEG压缩图像加密算法。理论分析与计算机仿真实验表明,该算法具有很好的加密效果,对压缩算法的压缩效率影响很小,能充分满足压缩图像加密算法的要求。     

基于2D Arnold混沌映射和初等细胞自动机的图像加密算法

为了设计出安全高效、加密性能良好的图像加密系统,结合混沌映射、细胞自动机和四叉树分解的良好特性,提出一种基于2D Arnold混沌映射和初等细胞自动机的图像加密算法。该算法首先利用2D Arnold混沌映射对像素位置进行置乱,然后利用基于四叉树分解的初等细胞自动机,对置乱后的图像在比特级下进一步混淆,从而得到密文图像。仿真实验表明,该算法在低迭代次数的情况下也能取得良好的加密效果,并且对明文和密钥的敏感性强, 能够有效地抵抗基于差分特性的攻击,是一种快速高效、安全性高的加密方法。     

基于整数动态耦合帐篷映射的视频加密算法

针对高维混沌加密算法导致视频编码时耗过大的问题,引入整数动态耦合帐篷映射优化模型,提出一种有效的H.264/AVC视频加密算法,减少加密数据量,同时保证视频加密的安全性,兼顾视频的加密效率和加密安全。对加密算法的两级方案的加密效果进行了主客观评价和安全性分析。结果表明,加密方案的密钥空间大、伪随机序列生成效率高、抗攻击性强,同时压缩比和视频格式不变、加密时耗低,满足了视频加密中的实时性和安全性需求。     

基于2D sine Logistic混沌映射的医学图像频域加密算法

针对现有医学图像加密算法在加密效率和安全性上的不足,提出一种基于2D sine logistic混沌映射的医学图像小波域加密算法。算法首先利用整数小波变换将医学图像从空域转换为频域,充分打破像素间的相关性;其次,利用2D sine logistic混沌映射生成混沌序列,选取三级小波分级的低频系数LL3进行扩散和置乱加密,提高加密效率;并且将二级小波分解的中高频系数HL2和LH2进行扩散加密,解决加密图像中存在的明显轮廓问题;最后将加密后的小波系数进行小波逆变换得到加密图像。实验仿真结果表明,算法具有高安全性和加密效率,与现有空域方法相比,加密时间约为1/40;与现有频域方法相比,在保证加密效率情况下具有更好的加密图像隐蔽性。     

基于JPEG-LS的高效掌纹图像安全编码算法

提出一种基于JPEG-LS的对掌纹图像压缩的加密算法,它将JPEG-LS编码系统进行改进,增加了基于前馈反馈非线性动力学滤波器(FFNDF)的安全系统,即针对图像压缩编码最后的熵编码阶段,引入混沌系统,去除图像的空间冗余和相关冗余,以尽可能地降低图像加密对压缩的影响.对算法进行了安全性分析.与其它混沌压缩编码加密算法进行比较的实验结果表明,提出的压缩加密算法不仅具有较高的加密效率和安全性,且计算复杂度低,对压缩性能没有影响.     

一种多级混沌图像加密算法研究

由于图像本身具有数据量大、像素点之间高相关性和高冗余性等特点,因此不能用一般的文本加密算法来进行图像加密。而混沌具有初始条件和参数敏感性、遍历性和混合性等优良特性,混沌图像加密是一种效率高、安全性好的图像加密方法。本文提出了一种多级混沌图像加密算法,首先对二维混沌进行离散和规范化,用其对图像像素点进行空间置乱,然后用混合混沌序列对图像的像素灰度值扩散进一步掩盖明文和密文的关系,因而该方法可以有效地抵抗统计和差分攻击。同时,对提出的算法进行仿真实验和安全性分析,结果表明该算法具有安全性高,加密速度快等特点。     

基于混沌映射的图像Contourlet编码加密算法

针对图像Contourlet多级树集合分裂编码的安全性问题,利用混沌密码设计了一种新的图像加密算法。使用具有良好随机性、安全性的混沌映射构造置乱数组和混沌密钥流对图像进行加密,由两个步骤组成：基于有序扫描表的快速置乱算法;基于编码扫描输出比特的异或加密算法。经实验验证,该算法能对图像视觉内容达到良好的掩密效果,具有密钥敏感度高、加密速度快、安全性高的优点。     

联合空域和小波域的图像加密

针对基于混沌理论的混合域图像加密算法存在加密强度较弱的问题,提出一种新的联合空域和小波域的图像加密算法。首先对原始图像进行一级二维离散小波分解,提取低频小波系数;接着使用二维Sine Logistic映射生成混沌序列,利用该混沌序列使用混沌魔方变换置乱低频子带,然后完成图像逆小波变换。对置乱后的图像,首先使用互绕Logistic映射生成混沌序列用于空域加密密钥,然后联合基于伽罗瓦域上元素乘法和异或的变换技术对像素进行加密;同时,引入混沌扰动和加密反馈技术以实现生成一次性运行密钥。理论分析和实验结果表明,新算法具有密钥空间大、抗重构攻击、抗差分攻击、加密效率可行、安全性强等特点。     

格式兼容的视频加密算法设计与实现

现有格式兼容的加密算法在安全性、可操作性和解码耗时等方面各有优劣。针对上述情况,提出一种新的视频加密算法。该算法根据MPEG视频标准,通过改变宏块条竖直位置值进行置乱,实现图像的加密。理论分析与仿真实验结果证明,该算法简单易行,安全性高,加密数据量少,加密速度快,且对数据压缩率无影响。     

基于H.264和Rijndael的视频加密算法

根据网络视频数据量大、压缩率要求高、存储格式多样等特性,提出一种将Rijndael算法与视频数据压缩编码相结合的加密算法。将视频数据进行变换、量化后,在压缩编码之前对其加密,利用Rijndael算法的规律,恢复加密后数据的统计特性,使其与未加密编码数据保持相同的压缩比。实验结果表明,该算法可以在提高视频数据安全性的同时,保证视频质量与较高压缩率。     

一种基于文件过滤驱动的Windows文件安全保护方案

针对提高文件安全级别需要较高安全成本问题,提出了一种低成本高安全的Windows文件保护方法。该方法采用Windows NT驱动框架,基于文件系统过滤驱动技术实现对文件进行透明加解密。文件内容用快速的对称算法加密,并且一文件一密钥。文件密钥用安全性更高的非对称算法加密,加密密钥保存于专用密钥文件中,用户私钥存放在密钥U盘里。在此基础上,提出了一种文件安全共享的方法。分析和应用表明,该方案在增加较少硬件成本基础上,可有效保护存储设备遗失或被盗、管理员密码被破解、文件共享时的文件安全。     

支持浮点运算的高效并行全同态加密算法

云计算的快速发展在给人们带来便利的同时,其 隐私安全问题也备受关注。结合全同态加密算法,实现直接对密文的运算,是解决隐私安全问题的一种可行方案。但目前大多同态算法支持的数据类型有限,难以有效应用于实际环境。鉴于此,提出一种支持浮点运算的全同态加密算法,以及基于Spark环境的并行算法,并分析了算法的安全性和实际性能。实验结果表明,基于Spark的并行浮点数全同态加密算法支持整数和浮点同态运算,在4节点16核心的集群中 能够达到3.9的整体加速比,能有效减少数据加密和密文运算的时间,满足云计算环境中对大规模浮点数据进行高效同态加密的需求。     

面向企业私有云的数据安全保护方法研究

针对现有企业私有云面临的数据安全存储和完整性校验问题,提出一种新的数据线性加扰混合加密保护方法。首先在数据加密之前进行数据细粒度和线性分割线划分;其次,分别对分割后的子数据块进行数据加扰处理;最后使用国产密码算法对加扰数据块进行混合加密和完整性校验。将所提出的算法与SM4和SM2加密算法进行比较,并通过实验分别对算法的正确性、加密文件类型、加/解密效率和安全性进行评估。实验结果表明,相对于另外两种加密算法,提出的算法在兼顾加/解密效率的同时安全性得到大幅度提升。     

JPEG比特流加密域大容量可逆数据隐藏

兼顾加密JPEG图像的隐藏容量和安全性,提出一种JPEG比特流加密域可逆数据隐藏新方法。该算法设计了一种块间置乱与块内加密相结合的JPEG比特流加密方法,不仅实现对图像块的伪随机置乱,还实现了熵编码块的霍夫曼编码和扩展位的全加密,降低信息泄露可能性的同时,提高了算法抵抗唯密文攻击的能力。同时,该算法生成的加密JPEG比特流与JPEG解码标准兼容,解码得到的加密图像类似随机噪声且与原始图像大小相同,所有图像块熵编码都可以用来隐藏附加信息,有效解决了隐藏容量与安全性之间的矛盾。对比分析了算法的安全性、文件大小和隐藏容量等性能。实验仿真结果表明本文算法能有效抵抗唯密文攻击,隐藏容量是现有最新同类算法的4倍以上。     

基于整数多项式环的全同态加密算法

为确保云计算环境下用户数据的安全性,利用同态加密算法对数据和加密函数的隐私保护功能,设计一种基于整数多项式环的全同态加密算法。该算法包括同态算法和重加密算法,前者针对明文数据进行加密,后者针对密文数据进行二次加密。分析结果表明,该算法的计算复杂度为O(n5),低于理想格全同态加密算法。     

一种基于二维Logistic混沌映射的VEA加密算法设计

提出一种基于二维Logistic混沌映射的VEA加密算法,即通过二维Logistic混沌系统方程,产生2组具有混沌特性的二进制密钥流序列,再与图像的DCT系数进行两次加密,得到加密图像。通过使用混沌密钥进行二次加密的视频数据,具有安全性高、抵抗攻击能力强等特点。     

一种基于混沌密钥的VEA加密算法设计

本文提出了一种基于混沌密钥的VEA加密算法设计,即通过Logistic混沌系统方程,产生加密的二进制密钥流序列,与图像DCT转换后的DCT系数进行加密,得到加密图像。通过使用混沌密钥进行加密的视频数据,具有安全性高、抵抗攻击能力强等特点。     

Security analysis of multiple permutation encryption adopt in reversible data hiding

Multimedia Tools and Applications - In order to improve the security of reversible data hiding algorithm in encrypted images, Liu designed an image multi-permutation encryption algorithm. By...