基于混沌序列和分数傅里叶变换的图像加密技术

采用混沌序列的特性和分数阶傅里叶变换，实现图像双重加密。由密钥生成实数值混沌序列，对数字图像进行空域置乱，然后进行分数傅里叶变换，实现图像的双重加密，只有同时清楚混沌序列和分数阶傅里叶变换阶数才可能对加密图像进行有效解密。计算机模拟表明该方法是有效的，具有很好的加密效果。     

一类分数傅里叶变换图像加密算法的安全分析

从分数阶傅里叶变换的性质出发,对一类分数阶傅里叶变换图像加密算法进行分析。对原有算法结果图进行肉眼判断,提取图像中间结果数据进行对比分析,可知算法的密钥具有不敏感性,并且解密图具有很大失真。对分数傅里叶变换进行理论上的分析和讨论。分析及实验结果表明,直接使用分数阶傅里叶变换进行加密的算法对密钥并不敏感,存在安全隐患。为实现密文图像的显示和传输而引入的RGB映射将导致解密图像像素值失真。     

一种基于混沌和分数阶傅里叶变换的图像加密算法

基于混沌及分数阶傅里叶变换,提出一种对灰度图像的加密算法,并对算法进行仿真实现,结果表明该加密算法加密速度快,效果良好,密钥空间大,具有较强的实用性.     

基于相位恢复和混沌图的多图像并行加密算法

基于相位恢复算法提出了分数傅里叶变换域的多图像加密算法。一组图像作为复值图像的振幅部分分别采用不同分数阶傅里叶变换加密到一个混沌图上;通过非线性加密过程产生的相位密钥与明文相关,所提的加密算法可以抵抗已知明文攻击,选择明文攻击和选择密文攻击。通过混沌系统还原的混沌图可以独立解密所有图像,加密容量较大。仿真结果验证了该方法的可行性、有效性和安全性。     

基于混沌调制DFRFT旋转因子的语音加密

将分数阶傅里叶变换(FRFT)和混沌密码学相结合,提出一种新的变换域加密算法——混沌密钥调制FRFT旋转因子,用于实现语音信号的实时加解密。采用特征分解型离散FRFT算法,使语音实时加密系统在语音信号解密过程中具备良好的还原特性。理论分析和测试结果表明,该算法安全性较高,优于单纯混沌加密或单纯分数阶傅里叶变换的加密方法。     

混沌密钥调制DFRFT旋转因子的视频加密

现有分数阶傅里叶变换（FRFT）由于旋转因子的单一性很少应用于视频实时加密,而当前单纯混沌加密算法的安全性又存在着诸多缺陷。为此,提出一种新的视频实时加密算法——混沌密钥调制DFRFT旋转因子。该算法将混沌加密与分数阶傅里叶变换进行了有机结合。首先将离散分数阶傅里叶变换（DFRFT）的旋转因子用混沌密钥进行调制,然后用调制后的旋转因子对视频数据进行分数阶傅里叶变换,最终完成了对视频数据的加密系统。该加密系统在技术上实现了视频数据在客户端的实时采集、实时加密;密文在网络上的实时传输、密文在接收端的接收、实时解密和播放。实验结果表明,加、解密效果很好,满足了实时性与安全性的要求。对实验结果的理论、安全性分析表明,该算法简单易行、安全性高。该算法的安全性优于单纯的混沌加密算法或单纯傅里叶视频加密算法,且满足了实时性要求。为解决实时性与安全性冲突问题提供了一条新的途径。     

基于分数傅里叶变换的混沌图像加密方法

基于混沌映射的图像置乱是图像加密的一种常用方法,加密过程利用Logistic混沌动力学系统过程既非周期又不收敛,且对初始条件敏感的特性,产生实数值混沌序列。对数字图像进行空域置乱和分数傅里叶变换,实现图像的双重加密。计算机模拟表明该方法具有很好的加密效果。     

基于离散分数阶Fourier变换本征矢量分解的图像加密算法

针对目前采用分数阶傅里叶变换对图像进行加密的算法中,其主要存在密钥敏感性较差等不足,提出一种将离散分数阶Fourier变换与指数随机相位掩膜、Logistic混沌映射结合起来进行加密的新算法。该算法在加密过程采用离散分数阶Fourier变换本征矢量分解的方法进行运算,显著提高了加密系统的安全性能。首先,对原始图像进行Logistic映射混沌置乱处理,接着与第一个指数随机矩阵A相乘,之后再经α阶离散的分数阶Fourier变换;其次,与第二个指数随机矩阵B相乘,再经β阶离散的分数阶Fourier变换;最后,利用Logistic映射对图像再次进行置乱处理来获得最终的密文图像。仿真结果表明:与其他类似加密机制相比,该加密系统兼顾了更强的密钥敏感性以及更高的安全性。     

基于混沌和傅里叶变换的数字水印算法

提出一种基于混沌映射和分数阶傅里叶变换的数字水印算法。采用有版权信息的二值图像作为水印,利用混沌映射在密钥的控制下对水印进行加密置乱。利用由密钥生成的混沌序列对数字图像进行分数傅里叶变换,并将已经混沌置乱的水印信息嵌入到原始图像的中频幅度谱系数对应的相位谱系数中,最后进行分数傅里叶逆变换可以得到嵌入水印的图像。通过仿真实验可以证明该算法简便易行,且具有良好的不可见性,对图像的剪切、压缩、添加噪声和旋转一系列的图像攻击操作具有良好的鲁棒性。     

基于混沌和傅里叶变换的数字水印算法

提出一种基于混沌映射和分数阶傅里叶变换的数字水印算法.采用有版权信息的二值图像作为水印,利用混沌映射在密钥的控制下对水印进行加密置乱.利用由密钥生成的混沌序列对数字图像进行分数傅里叶变换,并将已经混沌置乱的水印信息嵌入到原始图像的中频幅度谱系数对应的相位谱系数中,最后进行分数傅里叶逆变换可以得到嵌入水印的图像.通过仿真实验可以证明该算法简便易行,且具有良好的不可见性,对图像的剪切、压缩、添加噪声和旋转一系列的图像攻击操作具有良好的鲁棒性.     

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。     

二维离散分数阶Fourier变换的双混沌图像加密算法

针对现今分数阶Fourier变换和传统混沌加密的不足,提出了一种基于二维离散分数阶Fourier变换的双混沌图像加密算法。该算法首先借助明文图像信息生成辅助密钥矩阵与输入密钥相结合得到混沌序列,再将生成的中间密文作为二维离散分数阶Fourier变换输入,最后进行置乱操作,使得明文信息得到很好的隐藏。通过实验仿真表明,该算法不仅能有效抵抗统计特征攻击、差分攻击,而且大大改善经传统分数阶Fourier变换后直方图像不平滑的缺点,达到很好的加密效果。     

基于分数阶Fourier的双混沌加密算法

图像加密在生活中有着重要地位。针对传统的自然混沌系统安全性较低的问题,提出了改进的H-L双混沌和分数阶Fourier变换的图像加密算法。 以穷举法解出的 最优解序列的顺序为基础,将混沌映射与分数阶Fourier变换结合起来, 实现了空间域和频域的置乱,使明文信息得到了隐藏。仿真实验结果表明,通过改进的算法达到了较好的加密效果,其密钥空间大、计算复杂度低、敏感性强,能有效地抵抗统计攻击等,在图形信息安全方面有一定的应用价值。     

基于小波变换和FRFT的图像加密算法

为了提高图像的安全性,增强图像的加密效果,提出一种基于离散小波和分数阶傅里叶变换（FRFT）的图像加密算法。首先利用离散小波变换使图像信号稀疏化,然后对稀疏化处理后的图像进行离散FRFT处理,得到最终加密图像。MATLAB的仿真结果表明,和单一的小波变换相比,该算法的加密和解密效果较好,能够较好地隐藏图片的信息。     

量子混沌和分数阶Fourier变换的图像加密算法

针对传统的自然混沌系统安全性低的问题,提出了量子混沌和分数阶Fourier变换的图像加密算法。通过引入量子Logistic混沌映射,解决了Logistic映射存在的周期窗口、伪随机和非周期性不好等缺陷,还改善了计算机进行浮点数运算丢失精度的问题。同时将混沌系统和分数阶Fourier变换相结合,实现了介于空间域和频域的分数域置乱,克服了传统一些方法只在单一域变换和单纯使用某一种方案而导致参数变量少,系统结构简单,直方图不均匀等缺点。实验和仿真结果表明,该算法具有密钥空间大,计算复杂度低,敏感性强等优点,能够有效地抵御统计分析攻击。     

分数阶Duffing系统在图像加密中的应用

混沌图像加密技术是近年来发展起来的一种新的图像加密技术,但目前采用的混沌系统大都是整数阶的一维、二维或三维混沌系统,很少使用分数阶的混沌系统。以Duffing系统为例,对分数阶Duffing系统和整数阶Duffing系统进行分析,当两个系统取相同参数并都达到混沌状态时,对混沌序列的伪随机性进行分析比较,可得到分数阶的混沌系统的伪随机性更强,并且分数导数的阶数也可以作为密钥,理论上比整数阶系统的密钥空间大得多,分数阶Duffing系统更适用于图像加密,并具有很好的加密效果。     

彩色数字图像的小波变换和混沌序列加密

根据彩色数字图像的基本特点,运用数字图像加密和解密原理,将离散小波变换和离散混沌序列有机地结合起来,研究了彩色数字图像的小波变换和混沌序列的加密和解密方法;对原始图像进行加密实质是利用混沌序列对其低频小波系数进行加密,对加密图像进行解密实质是利用混沌序列对其低频小波系数进行解密;研究的彩色数字图像加解密方法,为彩色数字图像加密提供了一种有效可行的方法,不仅能够使加密彩色数字图像具有理想的加密效果,而且能够保证加密彩色数字图像足够的安全。