基于混沌的数字图像加密综述

为了进一步讨论和完善混沌在数字图像加密领域应用已经取得的成果和存在的问题,简述了该领域的发展历程,总结了混沌作用于图像置乱的两大主流设计思想,对图像置乱的理论基础和主流方案进行了讨论,分析了传统置乱加密算法的弱点和不足。给出了常用的混沌置乱方法,介绍了混沌作用于加密系统的一般思路和应用混沌进行加密时应注意的几个问题,提出了灰度替换和像素置乱算法的评估标准等新见解,并讨论了该领域的发展方向。     

基于混沌的数字图像加密算法研究

当前伴随科技的不断发展,计算机网络与多媒体发展速度不断提升,这推动了数字图像的出现。保障数字图像信息安全已经成为互联网领域的重要任务。如今,在网络上已经越来越流行图像信息,但是由于一些图像信息会与个人隐私、商业秘密等有关联,甚至会关系到国家的安全,因此采取有效的保密传输措施极为重要。实践表明,混沌的普遍性较强,同时还伴随着一定的随机性,对系统参数以及初值具有极度的敏感性以及不可预测性等方面的优良特性,为此该方法能够为图像加密算法提供更加可靠的参考与依据。本文主要针对基于混沌的数字图像加密算法的算法研究思路和结果等进行分析和解读,其目的在于保障数字图像信息的安全。     

基于复合混沌系统的数字图像加密研究

引入两个混沌迭代子系统组成的复合混沌迭代系统，其动力学行为保持了各个混沌迭代子系统的特定行为，并且比单个子系统的动力学行为更为复杂。证明了复合混沌迭代系统的复合选择序列、复合混沌迭代系统的输出和单一子系统输出之间的关系。改进了复合混沌迭代系统的复合选择序列的产生方法，使得其子系统在被均匀选择的条件下，复合混沌迭代系统的不变分布密度为1，复合混沌迭代系统的输出在(0, 1)空间的分布具有均匀性。如果再配以使输出二进制位独立同分布的转换算子，应用于数字图像加密等领域，其视觉效果和性能参数都有较大的提高，在通信、信息处理等领域的应用前景广阔。     

基于复合混沌系统的数字图像加密方法研究

分析了现有图像加密方法的安全性,提出了一种改进的图像加密方法,将两套Logistic映射组合起来构成参数变化的双Logistic映射复合混沌系统,系统中的Logistic映射相互控制对方的μ参数,并产生两个混沌序列。然后用其中一个混沌序列对图像矩阵进行置乱,另一个混沌序列用于对图像信息进行异或加密。计算机仿真结果表明,该加密方法具有良好的加密效果,具有可行性,算法实现简洁,有较强的抗攻击和抗噪声能力。     

基于嵌入式系统的混沌数字图像加密研究

常用的PC级加密算法运算量过大,不适合在嵌入式设备上运行。为了使嵌入式设备的数据存储及传输能够安全地进行,利用混沌信号对数据进行加密以提高嵌入式设备数据的安全性。在ARM2440+Linux平台上实现了混沌信号生成功能并利用混沌信号对数字图像进行加密的实验,最终生成加密后的一份密文信息。     

基于混沌动力系统的数字图像加密方法

提出一种新的基于混沌有序化映射的数字图像加密方法。把混沌矩阵映射成有序矩阵同时得到混沌有序化映射;给出了加密算法的置乱模块和替代模块;设计了空间域和频率域加密算法。频率域加密密文图像能根据传输率要求随时进行相应压缩比的有损压缩,并能解密得到较低失真率的解密图像。实验结果表明所提图像加密方法安全、高效。     

基于混沌系统和极化恒等式的数字图像加密算法

混沌系统具有初值敏感性,参数敏感性和类随机性等特性。将图像分成大小为8 8的图像子块,利用经典的Logistic方程产生的混沌序列并对其排序生成匹配模板来改变图像子块的位置,然后利用极化恒等式内积分解加密算法改变图像像素的值。因此,基于混沌系统和极化恒等式的数字图像加密算法使图像的像素的位置和值都发生了变化,实现了图像的混淆和扩散。仿真实验表明该方法进行图像加密具有可行性和安全性。     

基于混沌系统和极化恒等式的数字图像加密算法

混沌系统具有初值敏感性。参数敏感性和类随机性等特性将图像分成大小为88的图像子块,利用经典的Logistic方程产生的混沌序列并对其排序生成匹配模板来改变图像子块的位置,然后利用极化恒等式内积分解加密算法改变图像像素的值因此,基于混沌系统和极化恒等式的数字图像加密算法使图像的像素的位置和值郜发生了变化,实现了图像的混淆和扩散仿真实验表明该方法进行图像加密具有可行性和安全性。     

数字图像的混沌加密方案

基于变参数复合混沌系统生成更复杂、更长周期的混沌序列,通过该混沌序列打乱数字图像象素值和位置的混沌加密方案。     

基于混沌和神经网络的图像加密研究

目前,网络安全问题是社会关注的热点问题,为了确保传送信息的安全性和可靠性,可对传输数据进行加密。信息安全的主要核心技术是密码学,高密度特性的神经网络和密码学当中的加密功能十分重要,可利用神经网络构造出更加安全的密码体制。基于此,笔者重点研究了基于混沌性的神经网络在图像加密中的应用,和传统的加密相比,混沌序列加密在随机统计、线性复杂度和序列周期方面均有优势。     

基于多维混沌系统的图像加密算法

针对目前低维混沌系统容易遭遇分割攻击的问题,提出一种基于多维混沌系统的图像加密算法。以Arnold、Ushiki及3D Lorenz为基础,采用多轮混淆变换和单轮扩散变换研究不同维的混沌映射,包括对图像像素置乱、密钥流生成以及加密操作符选择运算。实验结果表明,该算法能获得良好的加密效果,具有较高的安全性能及较强的抗攻击能力。     

基于复合离散混沌系统的图像加密算法

提出一种基于复合离散混沌系统的图像置乱加密算法,克服普通混沌量化图像置乱算法时间复杂度较高和需要对混沌轨道的概率分布有先验知识等缺陷。该算法利用复合离散混沌系统产生混沌序列,基于排序变换设计一个混沌图像置乱算法。理论分析和仿真实验表明,该算法具有较高的安全保密性能和抗攻击性能。     

基于格雷码和混沌系统的图像加密算法

针对当前的一些具有置乱-扩散结构的图像加密算法中,存在加密程度低的问题,提出了一种新的图像加密算法.置乱阶段先利用格雷码变换进行全局的置乱,然后再根据混沌序列进行行列间置乱变换.扩散部分采用了正向和反向的异或操作.实验结果表明,该算法提高了密文的安全性和密钥的敏感性,增大了密钥空间的大小,同时能很好的抵抗统计分析、穷举攻击等.     

基于混沌映射的图像加密算法

提出一种基于混沌映射的图像加密算法,该算法对图像进行拉伸融合折叠变换,通过映射其矩阵的某行数据,得到修改Logistic映射初值的关键密钥m,并由2个Logistic混沌映射相结合产生加密序列,将图像与该序列进行相应代数运算,从而获得加密图像。理论分析和实验结果表明,该算法对密钥具有较强的敏感性,且加密图的像素值分布较均匀。     

基于混沌映射的图像加密算法及软件实现

应用两种混沌映射设计了一种图像加密/解密算法。与Logistic映射相比,两种映射混沌性更好,参数选择范围广。算法主要包括两部分:像素替换和位置置换。仿真结果表明,算法具有加密速度快、加密效果好、无额外畸变产生、稳健性好的特点。     

一种基于混沌的JPEG2000图像加密算法

首先设计出一个性能优异的基于混沌系统的矩阵置乱算法.由于JPEG2000图像小波变换后的重要信息多集中在小波系数的低频系数部分,图像加密算法只选择了小波系数的低频分量进行置乱加密.算法巧妙地避免了以往基于JPEG2000图像加密的一些缺点,很好地将加密、解密与图像的编码、解码相结合.最后,实验验证并分析了算法的可行性和优越性,实验证明该算法复杂度高、保密性好、加密效率高,而又未明显降低图像的压缩率,具有很好的加密特性.     

基于混沌系统和人工神经网络的图像加密算法

针对一些基于混沌的图像加密算法中存在密钥与明文不相关,混沌序列存在周期性等问题,提出新的加密方案.首先基于明文图像和哈希函数SHA-384产生Lorenz混沌系统的初值,控制混沌系统产生混沌序列,然后引入人工神经网络对混沌序列进行训练以消除其混沌周期性,输出新的序列.使用新的序列对明文图像进行置乱和扩散操作,完成加密.实验结果表明,该算法提高了密文的安全性,增大了密钥空间,同时能抵抗各种攻击方式.