基于Hash函数和多混沌系统的图像加密算法

为了实现对数字图像的有效保护,提出一种基于Hash函数和多混沌系统的图像加密算法.该算法通过像素置乱、灰度置乱及灰度扩散实现图像加密.在像素置乱过程中,采用Lorenz混沌系统和Hash函数构造置乱序列,而在灰度置乱过程中,基于多表代替密码理论和Logistic混沌系统,提出了一种图像灰度置乱方法,并对灰度进行扩散.理论分析和仿真实验结果表明,该算法具有高的安全性能,在抵抗统计攻击、差分攻击、穷举攻击和选择明文攻击方面都具有良好的性能.     

基于混沌和比特级置乱的并行图像加密算法

文章提出一种基于混沌和比特级置乱的并行图像加密算法--CBLP算法。该算法主要包含3种基本运算：像素位置置换、比特旋转（BR）以及像素值异或（XOR）运算,其中位置置换用于置乱像素位置,BR和XOR运算用于扩散图像的像素值。另外,为充分利用当前异构处理平台的计算资源以大幅提升算法的执行效率,文章在NIVIDIA GeForce GTX 580 GPU上使用OpenCL技术并行实现了该算法。实验结果和数值分析表明,CBLP算法具有较高的加密效率和良好的安全性,可以有效地应用于实际加密当中,具有较高的应用价值。     

基于三维混沌系统的图像加密算法

为了改进图像加密算法的安全性和效率,提出了一种基于三维混沌系统和位运算的数字图像加密算法,利用三维混沌序列的坐标分量分别产生置换序列和二值序列,在对待加密图像进行预处理的基础上,先应用混沌置换序列对预处理的结果图像进行基于灰度值位序列的置换操作,然后再应用产生的二值序列对结果图像的灰度值位序列进行位异或加密运算。实验结果表明,该算法具有良好的安全性和加密效果。     

A fast chaos-based image encryption scheme with a novel plain image-related swapping block permutation and block diffusion

In the paper, a fast image encryption scheme with block permutation and block diffusion is introduced. Considering the increasing size of the image, encryption process is manipulated by block, and the encryption of every block image consists of block permutation and block diffusion. A novel plain image-related swapping block permutation strategy is presented, the swapping operation of the block image is controlled by the random chaotic sequences, and the initial value and parameter of the chaotic system are produced by SHA 256 hash value of the plain image, thus our algorithm is highly sensitive to changes of the plain image. Diffusion method within the block image (DMWBI) and diffusion method between two block images (DMBTBI) are presented to effectively eliminate the correlation of adjacent pixels in the plain image. The correlated chaos is employed to enhance the relationship of chaos, and take fully use of chaotic maps. One-dimensional Logistic-Sine System (LSS) is used to generate pseudo-random sequences during the whole encryption process. Experiment results and security analysis have proved the proposed image encryption algorithm is secure and effective.     

一种基于交叉混沌序列的图像加密算法

当前研究的混沌加密算法大都是基于单级混沌系统或低维的混沌加密技术,而这些混沌映射的密钥空间太小,可以轻易地被破译,它们还不算具有严格密码学意义上的保密性。文中提出了一种利用Logistic映射与Chebyshev映射作为2个混沌发生器的算法,在这种交叉混沌映射的图像算法中,不仅通过加密矩阵对图像像素进行灰度置乱,而且根据离散映射生成相应的符号矩阵和置换矩阵。实验结果证明了该算法实现简单,计算量小,且图像的解密结果对混沌序列的初始值有较强的依赖性,安全性高,同时也证明了给出的图像置乱度能更好地反映图像加密前后的视觉差别和加密效果。     

基于细胞神经网络超混沌特性的图像加密新算法

针对一般流密码对明文变化不敏感的缺陷,基于细胞神经网络（CNN）,提出一种图像加密新算法。以一个6维CNN产生的超混沌系统作为密钥源,并根据明文图像各点像素值的逻辑运算结果选取密钥;同时使用像素位置置乱和像素值替代两种方法对数字图像进行加密。实验表明,该算法加密效果好,NPCR值和密钥敏感性高(>0.996),满足数字图像加密安全性的要求,同时具有计算简单、易于实现、能提高数字图像传输的安全性等特点。     

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.

     

Color image encryption based on DNA encoding and pair coupled chaotic maps

Information security has become a significant issue in encryption due to the rapid progress of internet and network. Therefore, the development of the encryption algorithm is a growing and significant problem. In this study, a new color image encryption was introduced based on DNA complementary rules and pair coupled chaotic maps. At first, the plain color image was divided into three components (R, G, B) being converted into three DNA matrices using DNA encoding rules. Secondly, DNA addition for R, G and B components was implemented and scrambled the elements position of three DNA sequence via the pair coupled chaotic maps. Three gray coded images obtained and RGB encrypted image was achieved by restructuring R, G, B components. The simulation of experimental result and security analysis showed that this algorithm had larger secret key space and strong secret key sensitivity and it had excellent ability to resist against statistical and differential attacks.

     

一种基于随机密钥及"类标准映射"的图像加密算法

应用离散混吨动力系统设计了一种图像加密／解密算法。该文算法主要特点是：无论从加密／解密算法的设计到密钥的产生都是由不同的混吨动力系统提供的。算法主要包括两部分：(1)采用依赖于随机密钥的非线性迭代变换来完成图像像素替代,其中所用的于密钥由离散混吨系统产生;(2)采用“类标准映射”的强耦合结构来完成图像像素的置换,并且这种置换是依赖于密钥的。替代和置换部分组成了具有良好密码特性的SP网络结构。分析和仿真结果表明,经过这样的替代和置换,算法具有良好的安全性及效率。     

基于交叉混沌映射的小波域图像加密算法*

随着网络安全的地位不断增强,图像加密也日益引起人们的关注。本文针对这一现象设计了一种新的图像加密算法。该算法先将图像进行小波变换,再利用交叉混沌映射产生的混沌序列分别对低频和高频系数进行分块置乱;小波逆变换后,再用一组新的混沌序列对置乱后的图像进行扩散。实验证明,该算法密钥空间大,密钥敏感性强,能有效地抵抗暴力攻击、统计攻击和差分攻击。     

基于比特置换与核酸序列库的混沌图像加密算法

提出了一种基于比特置换与DNA序列运算的混沌图像加密的算法。该算法首先利用Chen系统产生混沌映射索引对图像进行像素位置置乱,结合蝶形网络对比特位置乱,以实现位级别置乱。再对图像进行DNA编码,并与核酸序列进行代数运算,实现像素的替代,进一步提高了加密的安全性。最后通过密文反馈来进一步增强算法的混淆和扩散特性。实验和安全性分析结果表明,该算法不仅密钥空间大、对密钥的敏感性强,而且能有效抵御统计性分析和穷举分析等攻击操作。     

基于改进的CAT置乱与Henon_Kent混沌系统的彩色图像自适应加密算法

为了解决彩色图像加密算法中密钥与明文图像不关联的安全性不足以及CAT映射成立条件的问题,提出一种基于改进的CAT置乱系统与Henon_Kent混沌扩散系统的彩色图像自适应加密算法。该算法首先利用明文图像特征信息生成密钥;然后通过改进的CAT置乱系统对图像进行像素位置的三维置乱,再将Henon_Kent混沌系统所产生的三个混沌序列分别对RGB三个通道的像素灰度值进行扩散;重复以上两个步骤,以密文图像的信息熵大于7.99为结束条件。仿真表明该算法能够抵抗现有的攻击方法,具有较强的加密性能。     

一种基于复合混沌序列的图像加密算法安全分析

针对一种基于复合混沌序列的图像加密算法进行了安全分析,该加密算法采用置换—正向扩散—逆向扩散三级加密,由于正向扩散和逆向扩散采用了相同的一维扩散序列,可将正向扩散和逆向扩散两级加密简化为一级扩散加密,进而将置换—正向扩散—逆向扩散三级加密简化为置换—扩散两级加密;此外,该加密算法生成的混沌序列与明文、密文图像无关,可根据选择明文攻击获取其对应的等效扩散密钥和等效置换密钥.理论分析与数值仿真实验结果表明了该分析方法的有效性;针对原加密算法存在的安全漏洞,提出了若干改进建议以提高其安全性能.     

一种基于共轭混沌映射的图像加密算法

本文应用离散混沌动力映射和Tent映射的图像加密算法。利用共系统，针对图像数据的存储特点，设计了一种基于共轭混沌映射Logistic轭映射产生密钥流改变原图像的灰度值；运用一类标准混沌映射，构造了一种具有强非线性藕合结构的置换方式，从而改变像素点的位置。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和加密速度快等特点。     

A new image encryption algorithm based on heterogeneous chaotic neural network generator and dna encoding

This paper presents a new combined neural network and chaos based pseudo-random sequence generator and a DNA-rules based chaotic encryption algorithm for secure transmission and storage of images. The proposed scheme uses a new heterogeneous chaotic neural network generator controlling the operations of the encryption algorithm: pixel position permutation, DNA-based bit substitution and a new proposed DNA-based bit permutation method. The randomness of the generated chaotic sequence is improved by dynamically updating the control parameters as well as the number of iterations of the chaotic functions in the neural network. Several tests including auto correlation, 0/1 balance and NIST tests are performed to show high degree of randomness of the proposed chaotic generator. Experimental results such as pixel correlation coefficients, entropy, NPCR and UACI etc. as well as security analyses are given to demonstrate the security and efficiency of the proposed chaos based genetic encryption method.     

一种基于混沌序列排序的图像加密新算法

文章提出了一种新的基于混沌序列排序的混沌图像加密方法,其包含替代算法部分和置换算法部分,且两者都基于一维离散混沌映射。其中提出的混沌序列排序算法不仅提供的密钥空间大,而且置乱位置的随机性好,位置分布均匀。实验结果表明该算法具有很强的安全性。     

一种小波神经网络的混沌加密算法研究

概括了小波神经网络的主要理论,将小波神经网络和混沌系统相结合,建立了一种混沌序列的生成模型,给出基于小波神经网络的混沌加密算法,最后对算法进行计算机仿真实验.结果表明小波神经网络具有更快的收敛速度和更准确的逼近能力,而基于小波神经网络的混沌加密算法具有很高的安全性.     

基于小波变换的抗退化混沌图像加密算法

针对图像加密普遍存在高复杂度和安全性差的问题,结合抗退化混沌系统和小波变换,设计一种图像加密算法。利用Lorenz混沌系统,进行抗退化处理,生成混沌序列;使用小波变换,通过混沌序列对各子带系数进行置乱处理,同时对低频子带系数做扩散处理,小波逆变换后得到初始加密图像;对初始加密图像进行像素值的扩散和像素间耦合加密得到最终加密图像。仿真结果表明,该算法的密钥空间大,密钥敏感性强,可以抵抗各种攻击,具有较高的安全性和实用性。     

基于迷宫置换和Logistic混沌映射的图像加密算法

传统基于置换和混淆的图像加密算法,置换效率低且难以抵抗已知/选择明文攻击,针对此问题,提出基于迷宫置换和Logistic映射的图像加密算法。为提高置换效率,采用深度优先搜索(DFS)迷宫生成算法来高效产生置换;为抵抗已知/选择明文攻击,将待加密图像的消息摘要算法5(MD5)摘要与用户密钥绑定,用以产生迷宫起点坐标、Logistic参数和初值,然后由Logistic映射产生随机数,来决定迷宫置换的节点试探方向和参与混淆,从而使加密环节与明文图像紧密相连。实验表明,所提算法具有较好的加密质量、较高的安全性,且能抵抗已知/选择明文攻击。     

基于混沌理论的S盒图像置乱加密算法

基于AES中的S盒理论,针对S盒的一一映射的特性对图像分块进行图像像素字节位置的置乱,提出了S盒图像置乱算法,在基于S盒图像置乱的标准算法引入混沌理论,产生混沌随机序列,提出S盒图像置乱加密的改进算法;并通过三种测试方法:抗剪切测试、高斯白噪音测试和分布均匀性测试以及客观评价方法就具体实例分析这种算法的安全性和抗剪切能力;最后将其与标准算法进行比较研究。