基于改进混沌映射的图像加密算法

为保证图像传输过程中的安全性,针对传统混沌映射加密算法存在的缺陷,提出一个基于改进混沌映射的图像加密算法。采用雅克比椭圆映射对初始密钥进行迭代,产生新的密钥;采用位置集合置乱方法对该密钥进行处理,得到一个位置集合,利用该位置集合对明文图像进行加密,得到密文图像;采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,该算法可以获得较好图像加密效果,具有安全性高、密钥空间大等优点。     

彩色图像的混沌加密算法

提出了一种新的基于Lorenz混沌系统的彩色图像加密算法。对Lorenz系统输出的实值混沌序列进行改进,使之近似均匀分布,得到更适合图像加密的伪随机序列。利用改进后的序列生成置乱和变换矩阵,按规则分块对彩色图像三基色分量进行置乱和按位异或等加密运算。仿真实验和安全性分析的结果表明,该算法密钥空间大,具有较好的加密效果和加密效率,且具有较好的抗干扰性。     

A new chaotic map based image encryption schemes for several image formats

This paper proposes several image encryption schemes for popular image formats as Joint Photographic Experts Group (JPEG), Graphics Interchange Format (GIF), Portable Network Graphics (PNG), and Tagged Image File Format (TIFF). A cross chaotic map proposed based on Devaney's theory and dynamic block dividing of the 3D baker using the cross chaotic map are used for diffusion and permutation in encryption. Moreover, in order to verify user's identity, authentication is carried out using information hiding based on the cross chaotic function. In our methods, image files syntax and structure are not destructed, and the original image can be recovered lossless. For GIF, it keeps the property of animation successfully. The security test results indicate the proposed methods have high security, and the speed of our algorithm is faster than classical solutions. JPEG, GIF, TIFF and PNG image formats are popular contemporarily. Therefore this paper shows that the prospect of chaotic image encryption is promising.     

一种新的混沌映射模式加密算法

混沌映射加密图像时,通常对秘钥有限制。提出一种新的混沌映射模式加密算法。利用SCAN语言的思想,将五种映射的左右映射,看作十种加密模式。使用不同模式对方图进行加密,其中模式类型作为秘钥,密钥设计非常灵活。仿真表明,采用混沌映射模式加密图像,加密速度非常快,安全性高,是一种有前途的加密技术。     

二次广义cat映射的混合混沌图像加密算法

针对混沌图像加密的特点,为了提高加密的效果,提出了一种二次广义猫映射的混合混沌加密算法。该方法首先利用广义cat映射对像素点进行多次迭代,然后再利用广义cat映射进行多次置乱,并且置乱的次数与图像本身的像素值密切相关。再用广义Henon映射产生的混沌序列与置乱后图像进行扩散加密运算。实验和仿真结果表明该算法克服了以往算法不能抵抗选择明（密）文攻击的缺陷,并且有效解决了混沌系统随机性差、熵攻击、控制参数少等问题。同时具有密钥空间大,加密算法简单,能够较好地抵抗差分攻击、统计特性分析的优势,安全性高,加密效果好。     

基于小波域的二维混沌加密算法

将一种位扩展运算运用于小波域来进行图像加密,同时利用二维混沌映射的参数敏感性和伪随机性对小波变换后的系数进行调整,再对低频系数进行位扩展,实现图像信息的高强度加密。仿真实验结果表明,该算法有很好的效果,加密强度高、保密性强、计算时间短,恢复图像与原图像的一致性良好。     

基于改进cat映射与混沌系统的彩色图像快速加密算法*

针对已有基于混沌系统的图像加密算法计算复杂度较高的问题,基于改进cat映射提出一种计算复杂度较低、易于实现的彩色图像加密算法。本算法包括置乱与扩散两层,置乱层采用比特置乱代替传统的字节置乱,彻底打乱图像各像素的位置,并且对传统二维cat映射进行改进,大幅度地提高了计算效率,采用均匀的混沌伪随机产生器动态地改变加解密过程每轮的控制参数,提高了加密系统的安全性;扩散层则采用比特矩阵方法将每块扩散处理。基于真实图像的实验结果表明,本算法可抵御不同类型的攻击,计算效率较高。     

A novel image encryption algorithm based on chaotic shuffling method

This article proposes a novel image encryption algorithm based on a chaotic shuffling-diffusion method. First, a chaotic sequence which is generated by a first logistic map is used to label the row coordinate of pixels of the scrambled image. Second, a second logistic map is used to label the column coordinate of pixels of the scrambled image. Then, using our proposed new pixel exchange model to change the position of pixels, we can achieve the effect of scrambling the image. Third, a matrix that is the same size as the plain image is generated by a third logistic map in order to enlarge the key space according to MOD operation and XOR operation by itself. Furthermore, the key sum is related to the plaintext, which makes the encryption system extremely sensitive to resist a chosen-plaintext attack. The simulation results show that this algorithm has properties of big key space, high sensitivity to key, and the ability to resist statistical analysis, differential attacks, plaintext attacks, and chosen-plaintext attacks so that it has higher security and can be suitable for image encryption.     

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。     

基于多混沌系统的彩色图像加密方法

为了提高彩色图像加密的安全性和加密性能,设计了一种基于多混沌系统的彩色图像加密方法.将一个彩色图像分解为R、G、B三个灰度图像,使用MD5算法动态生成加密算法的初始值,然后使用三种不同的基于混沌的加密结构对三个图像进行加密.对R图像使用Feistel结构加密,其中Feistel结构的S一盒由Logistic混沌序列和Hyperhenon混沌序列组合产生;对G图像使用由Lorenz系统产生加密序列对图像进行代替和置换操作的加密结构;对B图像使用由分段线性混沌映射产生加密序列,然后加密图像的加密结构,再把加密后的图像结合起来生成加密后的图像.理论分析和实验结果表明,该加密方法能够较为有效地保证彩色图像加密的安全性.     

对高维混沌系统的图像加密算法安全性和效率的改进

针对孙福艳等人所提出的一种基于高维混沌的图像加密算法,首先分析了原算法的缺陷,而后从安全性和效率上分别进行了改进并提出了相应的算法。理论分析和模拟实验的结果证明了改进算法在保持原算法优点的基础上能克服其缺陷,并且,最终的增强算法仅仅需要两轮就能取得一个满意的加密效果。     

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。     

A new image encryption algorithm based on non-adjacent coupled map lattices

We propose a new image encryption algorithm which is based on the spatiotemporal non-adjacent coupled map lattices. The system of non-adjacent coupled map lattices has more outstanding cryptography features in dynamics than the logistic map or coupled map lattices does. In the proposed image encryption, we employ a bit-level pixel permutation strategy which enables bit planes of pixels permute mutually without any extra storage space. Simulations have been carried out and the results demonstrate the superior security and high efficiency of the proposed algorithm.     

基于混沌序列的图像加密算法

加密是保证机密信息安全的重要手段.设计了一种基于混沌序列的加密算法:以非线性动力系统的Logistic映射为模型,采用两个初值不同的混沌序列,由它们分别产生二值序列的奇数位与偶数位,再与数字图像进行异或操作,实现了对图像的快速加密.实验证明该算法实现简单,安全性高,有较强的抗攻击能力,具有良好的加密效果.     

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。     

一种基于Logistic混沌系统的图像加密新算法

文章提出了一种新的基于混沌映射的加密算法，将图像的像素值换算为二进制，然后利用混沌序列对其某几位变换来实现加密。该方法不需要对轨道分布的先验知识，不只适用于Logistic混沌系统，而且很好地利用了混沌的特性。实验结果表明，该算法密钥敏感、密钥空间大，可有效保障加密图像的安全。同时研究了加密图像直方图的安全性。     

基于约瑟夫和Henon映射的比特位图像加密算法

针对传统的图像加密算法,加密策略与待加密图像无关且对像素的置换和混淆往往被拆分为两个耦合性较低的孤立环节所带来的安全问题,提出基于约瑟夫遍历和广义Henon映射的图像比特位加密算法,将待加密图像安全哈希算法1(SHA-1)摘要和用户选定的加密参数联合作为密钥,驱动广义Henon映射对改进的用于位点置换的约瑟夫遍历映射的起始位置、报数间隔和报数方向进行随机扰动,从而使不同的加密图像和加密参数实质对应于不同的位点置换过程,并添加了位点混淆过程以提高位点置换的安全性.实验表明,所提算法可有效地抵抗选择性明文攻击,具有较大的密钥空间和较好的加密性能.     

一种基于高维混沌系统的彩色图像加密新算法

根据高维混沌系统具有更高安全性的特点,提出一种基于统一混沌系统和广义猫映射的彩色图像加密新算法。该算法先利用广义猫映射分别实现空域彩色图像三基色置乱变换,然后由统一混沌系统输出的三维混沌序列分别实现空域彩色图像三基色逐像素替代变换。研究结果表明,该算法具有良好的像素值混淆、扩散性能和较大的抵抗强力攻击的密钥空间,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,且相邻像素的值具有零相关特性,证明了所提出方案具有较高的安全性。     

结合二维混沌映射与小波变换的图像加密方案

由于一维混沌映射有可能退化为周期以及密钥空间相对太小等缺点。现结合一次耦合形式的二维Logistic混沌映射,由此映射生成混沌序列,在空域上对图像进行加密,然后对其加密后的图像进行小波分解,对其小波系数进行混沌映射变换,从而在小波域上进行置乱加密。通过计算机模拟实验结果进行分析表明,该算法改进了单一混沌映射的退化问题,同时明文的各种统计特性也得到了很大的改变,且能有效地抵御各种攻击。     

一种基于复合混沌系统的数字图像加密算法 *

利用已有复合离散混沌动力系统在不变分布和迭代轨迹的若干性质 ,以 Logsitic映射产生的离散混沌序列的伪随机性作为基础 ,选择迭代函数产生新的离散混沌序列值 ,设计了图像加密算法。最后讨论了算法的安全性 ,经实验证明此算法使得加密图像具有很高的保密效果。