一种新的图像加密算法研究与应用

提出了一种新的混沌彩色图像加密算法.首先由Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,并利用"一幅图像一次密钥"的密钥同步方案,实现了一个基于混沌的图像保密通信系统.该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

一种混沌图像加密算法的研究与改进

利用混沌序列的特性,提出了一种新的混沌图像加密算法,并进行改进.首先由复合混沌映射生成混沌序列,再结合灰度值替代和图像位置置乱方法对图像进行加密,然后进行实验仿真和性能分析,结果表明该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

基于混沌的图像加密算法研究

利用混沌序列的特性,提出了一种新的混沌图像加密算法.首先由Logistic混沌映射生成混沌序列,再结合灰度值替代方法对图像进行加密,然后进行实验仿真和性能分析,结果表明该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

基于混沌的图像压缩加密算法研究

提出了一种结合 DCT 变换压缩技术的混沌图像加密算法.先对原始图像进行压缩处理,然后用由复合混沌系统生成的加密矩阵先后对压缩后的图像进行位置置乱、灰度值替代加密处理.理论分析和实验结果表明,该算法既能有效地减小图像的存储容量,提高数据的传输速度,又具有良好的加密性能.     

基于超混沌系统和AES的图像加密改进算法

针对现有混沌图像加密对序列利用不充分、参数固定等问题,提出一种基于两个超混沌系统与AES加密结合的图像加密算法。使用原始密钥处理后的数据对两个超混沌系统生成的序列进行选择,分别对图像进行置乱和扩散,并结合AES算法对图像再次加密。此方法通过利用密钥对超混沌系统初值进行修改和对混沌序列进行选择,提高了算法的随机性和安全性,使加密后的图像有良好的密文统计特性。仿真结果表明,该算法能够根据用户输入的密钥改变参数和加密序列,并且具有良好的抗剪切性能。     

双混沌自同步流密码算法的设计与应用

视频在网络传输过程中需要利用密码进行加密以获得数据的保密性。针对视频存在数据量大和实时性强的特点,提出了一种双混沌自同步流密码算法,以提升加密视频的安全性能和加密效率。密码算法由两个离散时间混沌系统构成：首先,采用混沌反控制方法设计两个三维离散时间混沌系统;然后,将第一个混沌系统的状态变量作为第二个混沌系统的反控制器;最后,将第二个混沌系统迭代产生的状态变量与明文信息进行加密操作。该算法能够有效抵御选择密文攻击与分别征服攻击,具备良好的安全性能。实验测试表明,算法能够达到每秒25帧以上的实时性能,具有良好的加密效率。     

基于显著性目标检测的选择性混沌图像加密

针对当前大多数图像加密算法都是对整体图像进行加密,文章提出了一种选择性混沌图像加密算法,该算法只对图像的重要区域进行加密。首先使用显著性目标检测算法对明文图像进行预处理,识别出明文图像的重要区域;之后再用混沌图像加密算法对图像的重要区域进行加密。该算法根据明文图像的像素值生成加密密钥,能够有效地抵抗选择明文攻击。实验结果表明,该算法能够实现对图像重要区域的有效保护。与对整体图像加密相比,该文加密算法大大提升了图像加密的效率。     

基于超混沌序列的数字图像加密算法

提出了一种新的基于超混沌序列的数字图像加密算法.首先应用Hyperhenon映射产生混沌序列,用此混沌序列对图像做预处理加密;接着应用Kawakami映射产生的混沌序列,对预处理后图像的行和列分别做改进的魔方置乱,最后应用评价指标对加密效果和安全性进行分析.实验结果表明,该方法具有较高的安全性以及加密效率.     

基于加密混沌矩阵组的图像加密算法

针对Logistic映射的短周期问题以及单纯混沌加密复杂性不高的缺点,提出一种基于加密混沌矩阵组的图像加密算法。该算法利用Hybrid映射产生周期扩大M倍的二值混沌序列,根据密钥生成加密混沌矩阵组,对图像位平面做置换加密,为进一步算法提高抵抗统计分析攻击的能力,对置换加密后的图像再进行基于队列变换的图像置乱。实验表明,该算法克服了Logistic混沌映射的短周期问题和单纯混沌加密复杂度不高的问题,能够抵御多种攻击,具有良好的安全性。     

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.     

A fast encryption algorithm of color image based on four-dimensional chaotic system

As the low complexity of low-dimensional chaotic system and the slow speed of image encryption, this paper proposes a fast encryption algorithm of color image based on four-dimensional chaotic system. Firstly, we propose a new method of designing four-dimensional chaotic system based on the classical equations of three-dimensional chaotic system, to increase the complexity and key space of the encryption algorithm. Secondly, according to the nature of color images’ pixels channel, we design a new pseudo-random sequence generator and reuse the random sequence, to improve the speed of image encryption. Finally, the methods of row-major and column-major are used to diffuse the original image and the cat map with parameter is used to scramble the image pixels, respectively, to achieve the effect of encryption. The results of simulation and security analysis show that the proposed encryption algorithm is of good performance on security, robustness and high encryption speed.     

基于组合混沌系统的彩色图像加密算法

为了提高彩色图像信息的安全性,针对单一混沌系统的不足,提出一种基于组合混沌系统的彩色图像加密算法。首先将明文图像变化成为红(R)、绿(G)和蓝(B)三个分量,并采用小波变换分别对R,G,B三个分量进行分解,然后采用不同混沌系统对R,G,B三个分量的低频系统分别进行置乱处理,并采用小波重构得到加密后R,G,B分量,最后对组合R,G,B进行随机排列,得到密文图像,并采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,相对其它彩色图像加密算法,本文算法获得了更加理想的图像加密效果,在提高密钥空间的同时,抗攻击能力得到大幅度提升。     

一种基于Zigzag变换及混沌序列的图像加密方法研究与实现

给出一种在二维小波分解基础上,应用Zigzag变换和混沌序列相组合对数字图像进行加密的方法,可以达到密码学中混淆和扩散的目的。该方法应用二维小波分解算法分解明文图像,首先对分解的全部频率系数进行Zigzag变换,再应用变换后的系数进行重构,得到一次加密结果,然后对其应用混沌序列设计算法进行再次加密,从而完成图像的最终加密。解密是加密的逆过程。把该算法分别应用于彩色图像的R,G,B层,达到了对一幅彩色图像加密的目的。仿真试验结果证明了该方法的有效性,分析表明该方法有很大的密钥空间,且具有一定抵抗恶意攻击的鲁棒性和抗统计攻击的能力。     

基于三维超混沌系统的彩色图像加密算法

针对彩色图像的存储特性,为了改进彩色图像加密算法的安全性和效率,提出了一种基于三维超混沌系统的彩色图像加密算法.该算法利用改进的三维超混沌系统产生混沌序列,采用复合加密算法实现彩色图像在空域上的加密.使用MATALAB7.0进行仿真实验.理论分析和实验表明,该算法具有良好的保密性和加密效果.若进一步降低运算量,该算法可对诸如军事卫星图片、商业机密图纸、远程私人病历等需要保密通信的场合有广泛的应用前景.     

一个新多涡卷混沌系统的设计及在图像加密中的应用

该文提出一种三涡卷混沌系统,首先对系统的李雅普诺夫指数、分岔图、Poincare截面图、功率谱图及平衡点稳定性等动力学特性进行了理论分析和数值仿真,结果表明该系统具有良好的动力学特性和丰富的拓扑吸引子.基于电路仿真软件Multisim研制了实验仿真电路,该电路结构简单、易于实际制作,且仿真实验与理论分析结论十分吻合,证...     

一种基于交替密钥的分组结构彩色图像加密算法

基于循环迭代的加/解密机制,提出了一种新的彩色图像加密算法。该算法在彩色空间应用了仿射变换,将交替密钥生成算法与分组结构引入到彩色图像加密过程,采用二种混沌映射对彩色图像加密,在每一次交替加密过程中,通过对初始密钥循环移位生成相应的交替密钥并产生二种子密钥,用于二种混沌映射,从而增加了密钥空间,有效提高了彩色图像加密算法的安全性。实验结果表明,该彩色图像加密算法安全性好,免疫性强,效率高。     

A fast color image encryption algorithm based on coupled two-dimensional piecewise chaotic map

In recent years, a variety of chaos-based image cryptosystems have been proposed. Owing to the exceptionally desirable properties of mixing and sensitivity to initial conditions and parameters of chaotic maps, chaos-based encryption has suggested a new and efficient way to deal with the intractable problem of fast and highly secure image encryption. This paper proposes a novel chaos-based image encryption algorithm to encrypt color images by using a Coupled Two-dimensional Piecewise Nonlinear Chaotic Map, called CTPNCM, and a masking process. Distinct characteristics of the algorithm are high security, high sensitivity, and high speed that can be applied in encryption of color images. In order to generate the initial conditions and parameters of the CTPNCM, 256-bit long external secret key is used. Computer simulations confirm that the new algorithm has high security and is very fast for practical image encryption. It is demonstrated that the number of pixel change rate (NPCR), the unified average changing intensity (UACI), and entropy can satisfy security and performance requirements (NPCR>0.99672, UACI>0.334904, Entropy>7.99921). Experimental results reveal the fact that the proposed algorithm yields better security performance in comparison to the results obtained from other algorithms.     

Dynamic behavior analysis, color image encryption and circuit implementation of a novel complex memristive system

This paper is devoted to introduce a novel four-dimensional memristor-involved system and its applications in image encryption and chaotic circuit. The typical dynamical behaviors of the memristor-involved system are explored, such as chaotic phase potraits, Lyapunov exponent spectrum (LES), bifurcation diagram (BD) and complexity analysis. Then a color image encryption algorithm is designed. In this algorithm, the sequences generated by the four-dimensional memristor-involved system are used in scrambling and diffusion algorithm for three channels. The algorithm analysis results based on key space, key sensitivity, information entropy, histogram distribution, correlation coefficients, data loss and noise attacks indicate that the proposed algorithm can improve the security of the color image encryption algorithm. Finally, the memristor-involved chaotic circuit is implemented by using some discrete components. The experimental results of hardware circuit are consistent with the Multisim simulation results and the numerical simulation results. The research results have certain universality and portability, and can provide technical support for the subsequent analysis of other nonlinear circuits and the application of chaotic secure communication.