基于混沌映射和DNA编码的图像加密算法

为了有效改进图像的加密效果及安全性,在对已有的图像加密算法进行分析的基础上,提出基于混沌映射的位变换和DNA序列的图像加密算法。首先,采用混沌映射生成置乱序列对图像在位平面进行置乱,同时达到了图像置乱和扩散的双重加密效果。然后,利用DNA编码规则,对置乱后的图像编码,进行DNA运算,实现图像的扩散。实验结果表明,该算法密钥空间足够大,密钥敏感性较强,具有较好的安全性。     

基于多维混沌系统组合的图像加密新算法

提出了基于多维混沌系统同时对图像像素位置置乱和像素值加密的新算法。利用广义Arnold映射对图像像素位置进行置乱;利用三维Liu混沌系统产生的混沌序列得到整数密钥序列,对置乱图像像素值逐个进行加密。实验表明这种加密算法具有密钥空间大、安全性高的优越性,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,相邻像素具有零相关特性。     

基于混沌和位运算的图像加密算法

为了有效改进图像加密效果及其安全性,在对基于混沌系统及位运算的图像加密算法进行研究的基础上,提出一种改进的数字图像加密算法,该算法首先采用Logistic映射产生混沌序列构造行、列置乱向量进行像素位置的置乱,再利用分段非线性Logistic产生的序列构造灰度置乱放大因子,对图像进行灰度置乱,且对两个过程进行迭代操作。该算法不仅密钥空间增大,灰度直方图更加均匀,而且像素相关性变弱,运算速度较传统算法更快。实验结果表明,改进算法具有良好的加密效果和安全性。     

一种基于块置乱和反馈密钥的图像加密算法

在分析传统迭代型图像置乱方法以及静态灰度值加密方法不足的基础上,提出了一种基于图像块位置置乱和动态密钥反馈机制的数字图像加密算法.算法的关键思想是基于分块原理的均匀置乱,以及根据各像素点的不同属性动态选择不同的混沌序列对图像进行基于密钥反馈机制的灰度值加密.仿真结果表明,均匀置乱算法在相邻像素相关性方面优势明显,密文分布均匀;反馈机制和动态选择混沌系统使得灰度值加密算法具有理想的密钥空间,优秀的抗明文、密文攻击能力;整个加密算法时间复杂度合理,安全性高     

基于混沌系统和动态DNA编码与运算的彩色图像加密算法

现有结合混沌系统和DNA计算的图像加密算法因DNA编码规则和运算规则单一、加密结构安全性低,导致算法易被破解。为此,提出一种结合Intertwining Logistic映射和动态DNA编码与运算的彩色图像加密算法。该算法包括置乱阶段和扩散阶段,在置乱阶段,利用模拟退火算法构造的置乱序列分别对彩色图像信道进行行和列置乱,得到置乱信道。在扩散阶段,先根据随机序列值动态选择各置乱信道每个像素点的DNA编码规则及运算规则,然后结合密文反馈机制进行DNA加密计算。实验结果表明,该算法具有良好的抗攻击能力及加密效果。     

基于时空混沌系统的彩色图像加密算法*

提升混沌系统的复杂性,对保证基于混沌的加密算法的安全性有重要的意义。本文将分段Logistic映射引入到时空混沌模型中,有效增加了时空混沌模型的复杂性。基于此模型提出了彩色图像的加密方法。在加密算法中,为了增强算法的安全性,以时空混沌系统的状态值作为置乱方程选择的依据,同时考虑了彩色图像R,G和B三个分量之间的相互置乱。然后,利用时空混沌模型产生的复杂数字序列对置乱后的图像进行扩散操作。经多轮的置乱和扩散操作后,产生最终的加密图像。性能分析以及仿真实验的结果表明该算法具有良好的安全性,能够有效满足图像在网络中安全传输的需求。     

基于混沌系统的DNA图像加密算法

为了解决数字图像加密算法复杂度高、安全性较差的问题,提出一种基于混沌系统的DNA融合图像加密算法。首先利用Baker变换对图像进行置乱以读取DNA序列;再由Logistic混沌映射产生混沌序列,从而对DNA序列进行混沌加密。该算法对初值具有很好的敏感性,抗统计、抗差分攻击能力强。仿真结果表明:所提算法不仅实现简单,而且加密效果好,安全性高。     

基于混沌系统和分数阶傅里叶变换的图像加密算法

设计一种基于混沌系统和FRFT（Fractional Fourier Transform）的图像加密算法。图像加密过程分两个步骤：首先利用混沌系统生成的置乱矩阵对图像进行置乱加密,然后利用FRFT将置乱加密的图像进行双随机相位加密得到最终的加密图像。该方案的安全性依赖于混沌系统的参数敏感性、相位掩膜和FRFT阶的随机性。理论分析和仿真实验表明,该方案具有良好的图像加密效果。     

基于Baker映射的混沌图像加密算法

提出了一种基于二维Baker映射的混沌图像加密算法,通过图像置乱和像素值变换实现了图像的加密.实验证明,该算法密钥空间大,安全性强,能够实现对任意大小图像的加密,具有良好的加密效果.     

基于混沌系统的彩色图像加密新方案

提出了一种新的基于三维Chen系统的彩色图像加密算法。将三维空间的彩色图像转换成二维的灰度图像,利用混沌系统生成的混沌序列对二维灰度矩形图分别进行行置乱及列置乱;对置乱后的图像进行加密;按折叠算法对加密后的图像进行折叠处理。仿真结果及安全性分析表明,该加密算法是在二维空间对图像像素进行处理的,相对于三维加密算法而言,降低了算法的计算强度和空间需求,从而减少了运行时间,加快了加密速度;置乱时实现了不同层次（R,G,B）亮度值的完全混合,加密效果好,安全性更高。     

一种新的数字图像置乱方案*

提出了一种新的数字图像置乱概念和模型,采用了矩阵的配对及移位操作技术。配对的选择方式和移位次数决定于离散Chebyshev映射系统生成的密钥混沌序列。混沌系统的特性使得该置乱方法具有随机性和变化的多样性。讨论了置乱算法的安全性问题并给出了实验结果。     

A symmetric image encryption scheme based on hybrid analog-digital chaotic system and parameter selection mechanism

In recent years, various chaos-based image encryption algorithms have been proposed to meet the growing demand for real-time secure image transmission. However, chaotic system that is the core component of chaos-based cryptosystem usually degrades under finite computing precision, causing many security issues. In this paper, a novel cryptosystem with analog-digital hybrid chaotic model is proposed. Firstly, the analog Chen chaotic system and the digital Logistic map are adopted to depict the capability of the hybrid model, in which analog system is used to perturb digital system. Dynamic analyses demonstrate that the hybrid method has better complexity, larger chaotic parameter range and good ability to counteract dynamical degradation. The chaos-based key streams generated by the perturbed Logistic map are more suitable for image encryption. Secondly, a parameter selection mechanism is introduced to increase security. The state variables of Chen chaotic system and cipher image are involved in parameter selection process to dynamically change the parameter of the perturbed Logistic map. The involvement of cipher image makes the key streams relevant to plain image and can resist known/chosen-plaintext attacks. Performance, security and comparison analyses indicate that this cryptosystem has high security, low time complexity, and ability to resist common attacks.

     

基于明文相关的混沌映射与SHA-256算法数字图像的加密与监测

针对数字图像的传播安全性问题,以及数字图像加密脱离明文、过分依赖混沌系统的问题,提出了基于明文相关的混沌映射与SHA-256算法数字图像的加密与监测算法。算法通过使用SHA-256算法计算明文图像的哈希值,作为摘要来监测数字图像的传播;使用前向扩散、关联明文的置乱与后向扩散的方法对数字图像进行加密,Lorenz混沌映射产生相应的密码。结果表明该算法具有较好的抵抗各种攻击的能力,达到了图像传播的安全性与隐蔽性的目的。     

基于混沌系统的独立密钥DES数字图像加密算法

将图像数据矩阵视为普通数据流,利用混沌动力学的特性生成定长的混沌二值序列作为密钥对该数据流进行加密,提出了基于混沌系统的独立密钥DES数字图像加密算法。该算法安全性高,实验结果令人满意。     

A novel RGB image encryption algorithm based on DNA sequences and chaos

Based on the deoxyribonucleic acid (DNA) sequence operations and chaotic systems, a novel improved color image encryption algorithm is presented with one-time-pad. Three DNA matrices are obtained by DNA encoding the plain-image firstly. To enhance the proposed algorithm’s robustness of resisting known-plaintext and chosen-plaintext attacks, the key streams, which are used to scramble the positions of the three DNA matrices, are generated from 3D skew tent map (3D-STM) by using the secret keys and the hamming distances between the DNA matrices. Then, we perform the DNA XOR, addition and subtraction operations on the DNA matrices and the key streams to get the cipher-image. At this stage, we also update the initial values of the coupled map lattice (CML) by the circle distance of DNA matrices obtained from the previous step to further enhance the proposed algorithm’s ability of resisting plaintext attack. Finally, we get the encrypted color image by decoding DNA matrices. The simulation and security analysis show that the proposed algorithm has an extraordinary ability to resist plaintext attack, differential attack and statistical attack, etc.

     

A Novel Image Encryption Algorithm Based on Hybrid Chaotic Mapping and Intelligent Learning in Financial Security System

With the expansion and prevalence of financial certification, problems of financial security have been springing up. How to ensure the security of financial information and protect our privacy is an issue of particular concern. In order to reduce the influence of chaotic periodicity on cipher-text, an image dynamic encryption algorithm based on hybrid chaotic system and deep network is proposed in this paper. Firstly, the hybrid chaotic system is constructed to combine many mapping functions by using the nonlinear combination mechanism, and the chaotic sequence is outputted to generate the initial value of hybrid chaotic system by using the pixel value. Then the plain-text pixel values are adopted to generate the initial value of the hybrid system for improving the anti-plain attack ability of the algorithm; Artificial neural network is used to process chaotic sequences, and effectively eliminate chaotic periodicity; The classification and encryption of permutation image are realized by constructing quantization method and hetero-diffusion technology. The experimental results show that our proposed encryption technology has higher security and stronger ability to resist plain-text attack compared with the existing image encryption algorithms, which adapts to enhance the security of the financial system.

     

混沌映射和流密码结合的图像加密算法仿真

为了有效改进彩色图像加密的效果和安全性,在对采用混沌映射的图像加密算法研究的基础上,提出一种结合混沌映射和流密码的彩色图像加密算法。加密过程采用置乱-扩散结构:在置乱阶段首先根据输入图像初始化Kent混沌系统,再利用Kent混沌系统生成ZUC-256流密码算法的初始密钥和初始向量,ZUC-256算法随后生成随机序列对彩色图像进行R、G、B三轮像素值置乱。在扩散阶段同时使用Kent混沌系统和ZUC-256流密码算法生成的随机序列对输入图像的像素值进行扩散。仿真结果显示,提出的算法具有加密算法简单、密钥空间大等特点,能较好地抵抗差分分析攻击、统计特性攻击。     

一种基于混沌理论的图像加密算法

提出了基于LDC复合混沌的图像加密算法,算法通过利用Lorenz、Duffing2和Chens三个三维混沌系统产生三个复合混沌系统来提高混沌系统的安全性,并对三个混沌系统都进行了改进,使其产生的混沌序列具有0,1分布均匀和较好的图像直方图特性。