通用数字图像加密与抗剪切攻击恢复算法

为对数字图像进行有效地保护,提出一种以混沌系统及其混沌序列为基础的通用加密与解密算法。首先,根据密钥产生一个混沌序列,经排序后生成相应的下标序列,并据此进行像素坐标置乱加密。然后,根据子密钥与图像类型值由混沌序列生成相应的无符号整数序列,并按顺序与对应的像素值进行异或运算以实现像素值置换加密。针对恶意剪切攻击,同时提出一种基于邻域相邻像素特性的抗剪切攻击恢复算法。实验结果与理论分析表明,该算法加密效果好,密钥空间大,安全性与通用性强,且具有较为理想的抗统计分析攻击与抗剪切攻击能力。     

真随机数在数字图像加密中的应用

针对伪随机数在数字图像加密中保密性不佳的缺点,提出了利用真随机数对数字图像像素序列进行异或的加密算法.加密前对原图像进行基于Arnold变换的图像分块置乱,在接收方进行异或解密、Arnold变换周期还原获得原图像,加密过程简单,图像置乱提高了保密性.经实验证明,加密后图像的像素相关性小,具有良好的抗剪切攻击和抗噪声性能.     

改进约瑟夫遍历和分段Logistic映射的图像加密算法

为了满足网络通信和图像传输的安全,提出了一种改进约瑟夫遍历和分段Logistic映射的图像加密算法,在置乱过程中通过改进约瑟夫遍历对待加密图像进行全局像素置乱,将置乱像素按照矩阵排列,分解成两个四位的高低矩阵,低四位矩阵利用分段的Logistic混沌映射进行加密处理,对高四位矩阵通过异或运算改变原来矩阵,再将两个四位矩阵结合起来得到加密图像。改进的约瑟夫遍历可以有效抵御周期性攻击,分段Logistic映射引入图像的元素值增强了秘钥的独特性,实验结果证明,该加密算法秘钥空间大,安全性能好,可以抵御穷举,直方图统计等各种攻击。     

基于耦合映象格子的混沌图像加密算法研究

利用耦合映象格子的时空混沌特性,研究提出了一种混沌图像加密算法.首先由耦合映象格子产生随机数序列,将平文图像划分为8幅位级图像并进行位级图像置乱;然后选择对应的随机数序列组合,采用逐位异或运算进行图像像素扩散;测试结果表明所提算法比其它算法具有更好的加密性能和有效性.     

基于混沌映射的数字图像置乱方法

文章提出了一种应用混沌映射在空间域对数字图像进行置乱的方法,在加密中利用分段线性映射由密钥生成混沌序列,然后以该序列为参数用面包师映射对图像矩阵置乱,其解密算法是加密算法的逆过程,实验显示该算法对图像加密具有良好的效果。     

一种新的三维Arnold变换和混沌序列相结合的图像加密算法

提出了一种新的三维Arnold变换和混沌序列相结合的图像加密算法。首先将待加密的原始图像转换为三维图像,然后利用三维Arnold变换对转换后的图像进行多次置乱操作,再利用Logistic混沌序列与图像进行逐位异或运算,从而得到加密图像。实验仿真结果表明,该算法具有良好的加密效果。     

一种新的基于魔方变换的数字图像置乱加密算法

提出一种基于魔方变换的数字图像置乱加密算法,突破了传统的不改变图像像素值、仅通过重新排列图像像素点的位置实现图像置乱加密的方法,在三维空间上实现了对图像数据的置乱加密,打破了原有图像的所有特征.提出了一种新的密钥与魔方变化的编码对应法则,使该加密算法的加密密钥不受类型、大小的限制,具有密钥空间大的特点.仿真结果表明,该算法具有很好的加密、解密结果.     

基于混沌伪随机匹配移位的图像加密算法

基于二维Logistic混沌系统,提出一种伪随机匹配移位的图像加密算法。先对原始图像和混沌系统产生的模板图像像素在水平和垂直方向进行随机匹配移位,匹配方式和移位步长由混沌序列控制。接着对像素置乱后的原始图像和模板图像进行按位异或运算,得到加密后的密文。混沌随机匹配移位不仅保证了原始图像的充分置乱,同时也提高了异或加密的安全性。数值实验结果显示该加密方法能够抵御常见的暴力破解攻击、统计分析攻击和差分攻击,具有较高的安全性。     

一种基于位运算的数字图像加密算法

给出了一种混沌序列的非线性二值化方法,提出了一种基于位运算的数字图像加密算法.加密算法首先利用传统的混沌系统产生的混沌序列对图像进行位置置乱;其次对置乱后图像进行基于灰度值二进制序列的置乱操作;最后应用文中方法对结果图像灰度值的二进制序列按位进行异或运算.实验结果表明,该加密算法具有良好的安全性和加密效果.     

基于图像信息摘要和RSA的图像加密技术研究

针对当今的信息安全问题和数字图像的特点，提出了一种基于图像信息摘要和RSA公钥密码体制的图像加密技术，利用图像信息摘要（IMD）构造图像像素置乱矩阵并对图像像素矩阵进行置乱后再运用RSA公钥加密算法对置乱后的图像加密。实验与讨论结果表明，该方案产生的IMD对图像变化极具敏感性，而且图像像素矩阵的置乱敏感地依赖于IMD，具有较好的加密效果，并对差分、少数据、统计分析攻击具有较好的抗击能力。     

一种采用异或运算和图像融合的盲视频水印

针对文献[1]的非盲水印算法问题,提出了一种将图像融合和异或运算相结合的盲视频水印方案。该方法首先将水印图像置乱并用矩阵A表示;其次将视频关键帧进行Arnold置乱,并进行二级小波分解,低频分量LL2表示为矩阵B;然后将矩阵A与矩阵B的对应位进行异或运算,产生矩阵C;最后对矩阵C与小波分量LH2、HL2和HH2进行异或运算,这样就将水印图像嵌加在了三个不同的地方。提取水印时由三个水印矩阵得到三个水印图像,然后将这三个水印图像融合成一个水印图像,提取水印时不需要原始视频。实验表明该方案对剪切和噪声攻击具有良好的鲁棒性。     

级联倾斜光纤光栅网络安全数据传输路径抗攻击能力研究

采用传统网络加密算法提升级联倾斜光纤光栅网络安全数据传输路径抗攻击能力时,加密密钥仅为56位,导致安全数据受攻击时易于被破解,安全性较低。研究提升级联倾斜光纤光栅网络安全数据传输路径抗攻击能力方法,该方法通过传输矩阵法分析级联倾斜光纤光栅传输原理,依据该原理采用优化的DES算法加密级联倾斜光纤光栅网络安全数据,将传统DES算法中56位密钥扩展处理至128位密钥后分为四轮,选取32位改造算法处理各轮密钥获取子密钥,异或运算32位明文以及子密钥,将Feistel加密算法应用于异或运算结果中实施轮函数运算后,对运算结果进行48位扩展变换处理,利用置乱处理方法对扩展变换后结果实施P排序操作,级联倾斜光纤光栅网络数据加密结果;将加密密文输出作为解密输入,采用优化的DES算法将加密信息恢复至明文信息实现网络安全数据解密。实验结果表明,采用该方法对级联倾斜光纤光栅网络安全数据传输路径抗攻击能力进行提升,抗攻击率高于96%。     

基于离散数字混沌序列的图像加密

由幅值连续的Logistic混沌公式研究了一种幅度值离散数字混沌序列的产生方法,可方便用于硬件实现图像加密。采用函数运算方法由3个不同周期的离散数字混沌序列异或运算获得长周期图像加密序列,将图像加密序列与原始图像异或加密图像。加密和解密仿真对比可见,该方法对初始值具有敏感性。分析表明,所获得的幅度离散数字混沌序列产生方法具有算法简单,信息安全可靠性高,便于硬件实现的特点。     

一种基于RSA的数字图象加密技术及其快速实现

RSA公钥密码体制的安全性依赖于大整数因数分解的困难性,目前安全素数产生难度大,运算时间长。文章根据素数的特殊表示法研究了一种高速的安全素数算法,针对当今的信息安全问题和数字图像的特点,提出了一种基于图像信息摘要和RSA的图像加密技术,利用图像信息摘要构造图像像素置乱矩阵并对图像像素矩阵进行置乱后再运用RSA公钥加密算法对置乱后的图像快速加密。     

一种新的基于混沌的图像加密算法

提出了一种基于混沌理论和循环移位的图像加密算法.先产生一个混沌序列,然后利用该序列与原图像进行异或运算和循环移位,得到初步加密图像,最后对图像进行Arnold变换得到加密图像.测试结果表明,该算法具有加密效果好、速度快、密钥空间大等优点.     

快速置乱耦合3D混沌映射的图像加密算法研究

针对当前3D混沌映射加密算法的安全性不高,且其置乱过程的计算量大,置乱性不稳定,以及置乱方法不具有通用性等缺陷,设计了一种快速通用置乱方法,并将混淆与扩散机制同时引入进来,提出了一种新的3D混沌映射图像加密算法。首先利用快速置乱方法置乱初始图像,以改变像素位置;利用三维Chen系统结合像素值变换函数所生成初始外部密钥迭代3D混沌映射,得到一个序列,该序列根据混淆机制对置乱图像像素值进行混淆;改变外部密钥,再迭代计算3D混沌映射,得到三元一维伪随机数组,并借助密钥流机制量化该数组,得到新序列,利用该新序列根据扩散机制对混淆后的像素进行扩散处理。借助MATLAB仿真软件对该算法及其他3D算法进行对比仿真。结果显示:与其他3D算法相比,该算法安全性更高,置乱速度更快,计算效率更高,且其密钥空间巨大。     

基于计算全息图的双重加密算法研究

为了确保现代网络信息传输的安全性问题,提出了一种基于压缩感知理论和分块Arnold变换置乱的计算全息图双重加密算法。该方法制作出原始图像的纯相位全息图,利用压缩感知的随机测量矩阵作为密钥对全息图进行初次加密,将加密后的图像通过分块Arnold变换置乱再次加密。使用密钥对经过两次加密的图像解密可重现原始图像。该全息加密方法相较于传统光学加密设计灵活、光路简单,且两次加密均具有随机性,从而大大提高了信息传输的安全性。结果表明,解密恢复的图像质量理想、安全性高、稳健性强。通过搭建基于硅基液晶空间光调制器的全息显示系统对提出的加密方法进行了实验验证。     

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.     

基于小波变换域的图像加密技术研究

如何确保基于网络的图像/视频信息的安全,是当前信息处理技术领域的亟待解决的难点和研究热点之一。本文利用混沌映射的随机性以及不可预测性,产生混沌序列矩阵对变换矩阵系数进行调整,再对系数进行置乱处理,然后利用信息隐藏技术对密钥进行隐藏,实现图像信息的高强度加密。仿真实验结果表明:该方法在不增加图像数据量的情况下,能够快速实现图像信息混沌复合加密,加密强度高、破解困难,恢复图像与原图像一致性良好,加密图像的抗干扰和抗压缩性能优良。     

一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化

为了解决现有图像加密算法存在随图像尺寸变大导致加密时间迅速增加的问题,采用基于logistic和Arnold映射的改进加密算法实现了快速图像加密算法的优化。该算法基于两种混沌映射对原文图像进行像素置乱和灰度值替代,像素置乱是按图像大小选择以H个相邻像素为单位进行,通过适当调整H的取值实现加密时间优化;灰度值替代是利用Arnold映射产生混沌序列对置乱图像进行操作而得到密文图像。结果表明,对于256×256的Lena标准图像,加密时间降低到0.0817s。该算法具有密钥空间大和加密速度快等优点,能有效抵抗穷举、统计和差分等方式的攻击。