基于时空混沌和小波变换的图像加密算法

本文提出一种基于时空混沌系统的图像加密算法。首先对明文图像进行Zigzag方式扫描置乱,再对置乱后的图像分块;然后用Logistic混沌系统生成的伪随机序列对其进行置乱,置乱结束后对其进行整数小波变换,利用基于耦合映像格子CML的混沌系统生成三个伪随机序列对低频小波系数进行置乱操作,同时对低频小波系数进行扩散,然后进行整数小波逆变换;最后再由基于CML的混沌系统生成两个伪随机序列对图像像素值进行扩散操作,得到最终的加密图像。经测试,该算法具有良好的加密性能,可以有效抵挡差分、明文等攻击。     

基于改进Logistic混沌映射的数字图像加密算法研究

混沌序列具有伪随机性、遍历性、对初始条件极其敏感性以及具备白噪声的统计特性等特点;文章利用Logistic混沌映射的改进算法产生的混沌序列所具有的这些特性,对数字图像进行空域像素进行位置置乱,然后对置乱后的图像序列按照一定的方法进行异或处理得到加密图像;实验在图像的竖直、水平、对角线方向,随机选择像素点,利用其灰度值,图像像素个数,计算数学期望,方差,协方差,相关系数;结果表明文章算法扰乱了图像像素间的相关性,使得加密图像能够抵抗明文统计的攻击,且密钥空间大,运算速度快,具有非常好的加密效果。     

联合二维logistic混沌映射与比特重组的彩色图像加密算法

通常的彩色图像加密算法未能充分考虑RGB各颜色分量之间的内在联系,抵抗统计分析能力不强。为进一步增强图像置乱程度与加密安全性,在结合混沌置乱的基础上,提出一种新的彩色图像加密算法。算法首先利用二维logistic映射产生随机性很强的伪随机序列进行像素置乱,然后将RGB 3种颜色分量视为一个整体,并联合比特异或与随机重组对各像素值进行灰度变换,最后对各24位像素值进行RGB重新分割得到加密图像。仿真结果表明,该算法置乱效果好,相较于通常的彩色图像加密方案,具有更少的时间开销与更好的安全性。     

融合神经网络变换和通道置乱的彩色图像加密

针对传统彩色图像加密过程中密钥空间小、彩色通道加密不彻底导致的密文图像抗差分攻击能力弱等问题,提出一种融合神经网络随机变换和通道置乱的彩色图像加密算法。将彩色图像R、G、B色彩通道进行分离,利用变换技术分别对3个色彩通道进行像素级置乱;利用并行混沌系统生成两组伪随机序列,引入人工神经网络对其进一步变换生成新序列。使用随机序列分别对彩色图像的通道内和通道间进行像素级扩散和置乱。实验结果表明,神经网络随机性可显著扩大密钥空间,提出算法在密文图像安全性和抗攻击能力上具有显著优势。     

一种基于混沌序列和幻方变换的数字图像加密算法

本文提出了一种基于混沌序列和幻方变换的数字图像加密算法。算法首先构造混沌序列并用混沌序列对图像的像素值进行置乱,然后构造一种n阶幻方,再用混沌序列和n阶幻方对图像的空间位置进行置乱。仿真结果及分析表明,本算法对密钥敏感,具有较好的统计特性和较强的抗干扰能力。     

基于Logistic混沌序列和位交换的图像置乱算法

在分析传统迭代型图像置乱方法不足的基础上,提出一种新的基于混沌序列和位交换的图像置乱算法.算法根据各像素点的位置,采用不同的Logistic混沌序列和像素值的二进制序列进行异或操作改变图像像素值,并利用图像本身的自相关性进行加密,不需迭代,经过一次运算即可得到加密图像.仿真实验结果表明,该算法可有效地实现灰度和彩色图像置乱,并能较好地抵抗椒盐和裁剪攻击,在效率上也优于迭代型置乱方法.     

基于多维混沌系统组合的图像加密新算法

提出了基于多维混沌系统同时对图像像素位置置乱和像素值加密的新算法。利用广义Arnold映射对图像像素位置进行置乱;利用三维Liu混沌系统产生的混沌序列得到整数密钥序列,对置乱图像像素值逐个进行加密。实验表明这种加密算法具有密钥空间大、安全性高的优越性,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,相邻像素具有零相关特性。     

基于分数阶统一混沌系统的图像加密算法

为了解决数字图像信息传输所面临的安全性问题,基于分数阶统一混沌系统,提出了一种新的图像加密算法.采用经典的置乱-扩散机制,整个加密策略分为图像像素位置置乱和像素值替代两个过程.在像素置乱的过程中,采用排序的方式分别对图像的行和列进行置乱.在像素值替代的过程中,通过与密钥序列进行异或运算来实现加密.而混沌系统则作为伪随机序列发生器,并作用于加密的各个阶段.安全性和时间复杂度分析表明:该算法具有高的安全性和低的时间复杂度,且能够抵御几种常见的攻击方式.     

基于三维混沌序列的数字图像加密算法

对Lorenz序列进行了改进,改进后的序列具有理想的伪随机特性。提出了应用改进后的Lorenz序列进行图像加密的算法,该算法对图像的像素和空间位置均进行置乱。仿真及分析结果表明,该算法密钥空间大,具有较好的统计特性、较强的抗干扰能力和较高的执行效率,加密效果对密钥敏感。     

一种基于双随机数的图像置乱加密方法

利用混沌性质,提出一种数字图像双置乱加密方法.首先通过种子产生一维随机混沌序列并排序,再利用排序前后序列中各元素在位置上的一一对应关系,对图像序列进行相应移位,便实现了像素点位置的置乱;然后将移位后的像素点与另一组整数随机序列进行异或运算,便实现了像素值的置乱,算法无需迭代,实现简单,效率较高,安全性较好,有一定的应用价值.     

面向小波域的加权分数阶微积分图像数字水印新算法

针对现有加密技术易被破解,算法缺乏初值敏感性的问题,提出了一种采用分数阶微分和交换小波变换系数的图像数字水印的新算法。该算法充分利用了分数阶微分阶次具有极强的敏感性的特点,首先采用分数阶Cauchy公式对正弦信号做两个不同阶次的微分,同时将微分信号分别采样后加权叠加成伪随机序列;然后用此伪随机序列置乱水印,通过交换Haar小波分解的载体图像的高频系数将置乱水印嵌入载体图像。实验结果表明,提出的新算法能经受多种常见图像处理的攻击,具有较强的鲁棒性和较好的不可见性,能够实现较好的图像数字水印效果。     

基于变步长量化的安全图像隐写

图像隐写通过将信息隐藏在载体图像中进行秘密传送,实现隐蔽通信.提出了VSQS图像隐写算法,利用密钥控制生成高斯序列并取整,用于对经伪随机排列后的图像像素进行变步长量化,根据量化像素与秘密信息之间的关系来修改像素,实现信息的嵌入.同时给出了该算法的一种扩展(称为TLQS隐写).实验结果表明,VSQS和TLQS图像隐写可提供较大的隐藏容量,并能抵抗几种常见的隐写分析方法.     

基于线性同余的伪随机序列图像加密

为了进行保密通信,需要对图像进行加密,采用了一种基于线性同余的序列加密方法。提出了一种基于24比特的线性同余随机序列发生器y(n 1)=(32719*y(n))mod(16777213),通过独立性和均匀性检验证明了发生器产生的序列的随机性。将初始值作为密钥,产生伪随机序列,与图像像素通过异或加解密。描述了基于该线性同余随机序列的图像加解密算法。图像加密解密实验表明,序列具有参数敏感性。所提出的线性同余随机序列发生器能够正确产生伪随机序列,可以用于最大像素为2896×2896的图像加解密通信。     

彩色图像的混沌加密算法

提出了一种新的基于Lorenz混沌系统的彩色图像加密算法。对Lorenz系统输出的实值混沌序列进行改进,使之近似均匀分布,得到更适合图像加密的伪随机序列。利用改进后的序列生成置乱和变换矩阵,按规则分块对彩色图像三基色分量进行置乱和按位异或等加密运算。仿真实验和安全性分析的结果表明,该算法密钥空间大,具有较好的加密效果和加密效率,且具有较好的抗干扰性。     

小波域数字图像水印改进算法及其性能分析

提出一种结合随机加密的小波域图像水印算法．利用小波变换对原始载体数字图像进行多分辨率分解；利用由密钥产生的伪随机序列对水印图像进行随机置乱．根据原始图像的相同分辨率、不同方向、相同空间位置的小波细节子带系数的大小关系，将经过随机置乱处理的包含版权信息的二值水印图像嵌入到载体图像．提出一种水印检测算法，不需要使用任何与原始载体图像相关的信息，实现了“盲检”．实验证明，提出的水印方案具有非常好的不可见性；对于大量的攻击具有较好的鲁棒性；使用两道密钥具有很好的安全性．     

A chaos based image encryption and lossless compression algorithm using hash table and Chinese Remainder Theorem

A chaos based image encryption and lossless compression algorithm using hash table and Chinese Remainder Theorem is proposed. Initially, the Henon map is used to generate the scrambled blocks of the input image. The scrambled block undergoes a fixed number of iterations based on the plain image using Arnold cat map. Since hyper chaos system has complex dynamical characteristics than chaos, the confused image is further permuted using the index sequence generated by the hyper chaos along with hash table structure. The permuted image is divided into blocks and the diffusion is carried out either by using Lorenz equations or by using another complex matrix generated from the plain image appropriately. Along with diffusion, compression is also carried out by Chinese Remainder Theorem for each block. This encryption algorithm has high key space, good NPCR and UACI values and very less correlation among adjacent pixels. Simulation results show the high effectiveness and security features of the proposed algorithm.     

基于压缩感知和超混沌系统的多图像加密算法

为了有效改善传输速率并降低带宽负担, 提出一种基于压缩感知和超混沌系统的多图像加密方案. 首先将多幅原始图像拼接成新的明文图像, 并将部分明文信息与随机正整数结合产生混沌系统初始值, 利用超混沌系统产生的伪随机序列生成加密过程所需的测量矩阵、置乱序列及扩散序列. 其次通过离散小波变换、阈值处理以及并行测量对明文图像进行压缩处理, 有效减少运算数据量, 大大加快运行速率. 最后通过无重复置乱操作和双向加模扩散得到最终的密文图像. 经多个层面的仿真模拟实验, 验证了所提算法能有效抵御剪切攻击, 且具有比较高的安全性.     

一种基于混沌置乱和SVD的小波域盲水印算法

提出了一种基于混沌和奇异值分解相结合的数字水印算法.该算法对原始图像做离散小波变换后得到4个子带,并将低频子带(LL1)分成互不重叠的8×8分块,然后对每一块做奇异值分解,将混沌置乱后的水印信息嵌入每块中最大的奇异值中.实验结果表明,该算法具有较好的不可见性、鲁棒性和安全性.