一种基于双混沌映射的加密算法设计与应用*

提出了一种基于logistic和Henon的双混沌映射加密算法,通过级联一维混沌系统和二维混沌系统,利用复合迭代所产生的混沌序列对明文进行加密,开发了算法的模拟实验平台。实验结果表明,与传统DES和基于Lorenz的加密相比,该算法在加密强度和运算效率上达到了较好的均衡。     

一种基于混沌理论的数据加密算法设计

研究混沌理论的数据加密算法设计,针对传统利用混沌系统对数据加密时运算开销大、运算效率不高.为解决上述问题,提出了一种利用混沌系统的迭代序列进行加密的方法.首先将混沌产生的序列映射成由整数构成的伪随机序列来充当加密密钥,然后将其均匀分布在某一区间上.再利用Logistic公式迭代若干次与经过置换的明文异或获得加密密文.通过对混沌序列加密算法的设计,使加和解密运算开销和运算效率得到了提高;分析算法具有较强的抗密钥穷举攻击和抗攻击的能力.仿真实验结果表明方法是有效的和可行的,并且数据加密/解密的效果良好.     

大数据加密算法在数据安全保护中的应用研究

针对大数据加密算法安全性不高,计算效率低等问题,本研究采用双混沌系统结合改进AES加密算法设计出一个混合加密算法,改进AES算是利用仿射变换对(A7、6F)生成新的S盒,采用的双四维超混沌系统是从两个三维混沌系统进行改造而成,然后利用改造后的超混沌系统生成混沌序列,设计出一个分组加密方案,在Hadoop大数据平台上,将双超混沌加密方案和改进的AES算法进行合并;试验表明,本研究的大数据加密算法安全性能高、密钥长度达688 bit,加密解密效率提高2倍以上.     

基于二维超混沌序列的图象加密算法

图象加密日益受到重视,许多加密算法被提出,其中一维混沌加密算法由于利用了混沌序列的良好复杂性、伪随机性和对初值的敏感特性而具有较好的加密性能,但与其他方法比较,其最大的缺陷是密钥空间太小.为此研究了一种基于二维超混沌系统的图象加密新方法,设计了若干个形式简单的二维超混沌模型,把它们生成的混沌序列变换成加密因子序列,采用纵横两重逐位模2加运算来加密、解密图象.实验研究表明,该方法加密速度快,密钥空间增大,抗破译强度提高,并有一定抗破损鲁棒性.     

基于比特置乱的量子混沌图像加密算法

针对当前主流混沌置乱加密算法防御性不强的问题,提出一种新的量子混沌图像加密算法,采用量子Logistic混沌序列与比特置乱后的图像进行加密运算。对明文各像素比特位进行全局置乱,再对中间密文进行加密运算,得到加密图像。通过引入量子混沌系统,解决了Logistic混沌系统随机性差、控制参数少的问题。实验结果表明,该算法摒弃了传统加密算法常用的异或运算,在统计特性和抗攻击性等方面比常规算法性能更好。     

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。     

基于十进制的加密技术研究

本文主要论述了基于十进制的加密技术．以美国最新对称加密标准AES（Advanced Encryption Standard）为基础，对AES的4种加密运算进行重新设计，以适应十进制数的加密，同时结合混沌加密算法、随机加密算法设计基于十进制的加密算法．该算法具有AES加密算法的特点，对明文和密文均具有很好的扩散性和混淆性，也有随机加密算法的加密运算的不确定性，也有混沌加密算法的密钥一次一密性,该算法适用于不可靠通信信道上的十进制数加密通信，能在预付费表计等实际系统中得到广泛的应用,实践证明谊算法有很高的安全性．     

图像加密算法仿真研究

研究优化图像安全性问题.传统的利用混沌理论技术对数据加密时运算开销大、运算效率不高,导致图像安全性不高等问题.为解决上述问题,提出了一种利用混沌理论的独立密钥DES图像加密算法.首先将待加密图像看作是一个普通的数据流,然后采用混沌理论的混沌二值序列作为密钥对该数据进行加密.通过对混沌二值序列加密算法的设计,使得加密和解密运算开销和运算效率得到了较大的提高,具有较强的抗密钥穷举攻击和抗攻击的能力.仿真结果表明,提出的算法具有一定的有效性和实用性,对图像进行加密达到了更高的安全性.     

Logistic映射敏感值的有限精度研究*

针对一维混沌加密算法密钥空间小、安全性能低的问题,提出了基于混沌大整数化的完整解决方案,把密钥空间扩大到2392。详细阐述了用于大整数运算的分治叠加法设计思路与实现要点,包括混沌大整数化步骤在内的数字图像加密步骤。以256×256的彩色数字图像为例,验证了加密耗时和加密效果。通过对密钥空间、直方图、明文敏感性、密钥敏感性、信息熵等指标进行分析,表明了基于混沌大整数化的一维混沌加密算法,可以有效抵御穷举、统计和差分等攻击,为一维混沌加密算法走向应用开拓了更大的密钥空间。最后,对密钥的自身安全和超大数字图像处理方法,给出了成熟的解决思路和方案。     

基于混沌浮点运算的医学图像加密方法与FPGA实现

针对医学图像数据在互联网传输中的高机密性需求，提出一种基于Logistic混沌浮点数运算的加密方法用于医学图像加密。在该加密方法中，结合双精度浮点运算设计了基于Logistic混沌的伪随机数序列发生器（PRNG），并采用硬件描述语言Verilog对PRNG进行了硬件描述。在Altera公司Cyclone Ⅳ系列DE2-115开发平台上实现了加密方法综合设计。从密钥敏感性测试、直方图分析、相关性检验、信息熵处理等密码学角度分析了加密算法的安全性。通过将文中提出的图像加密算法与现有的一些图像加密算法进行比较，发现经过该加密算法加密后图像具有对密钥敏感、相关系数小、信息熵高等特点。此外，基于FPGA的硬件加密系统加密稳定性高，实时性好。