基于混沌系统的对称图像加密方案

采用基于外部密钥的复合混沌系统对数字图像进行对称加密,由外部密钥产生混沌系统的初始值。复合混沌系统由2个Logistic系统构成,一个用来产生置换矩阵,对图像进行像素置换操作,另一个用来产生灰度扰乱序列。在对灰度扰乱过程中,使用基于外部密钥导出的子密钥对灰度扰乱序列进行采样。在置换过程中,通过加入置换矩阵信息,使位置置换和像素替代过程以简单有效的方式复合,提高系统的耦合性。     

基于复合混沌系统的图像加密

研究了一个基于复合混沌系统的图像加密系统。在该加密系统中,使用具有复杂动力学特性的三维Chen系统和一维Logistic混沌映射,并以特定方式将两个混沌系统的输出序列复合起来,通过异或操作实现了对图像的快速加密处理。对该系统进行数值实验和安全性分析,结果表明该系统不但拥有大的密钥空间,而且对密钥和明文很敏感,具有优良的扩散性能和扰乱性能,并能抵抗已知明文攻击和选择明文攻击。     

基于双混沌映射的快速图像加密新算法

提出了一种结合Logistic映射和混合光学双稳模型的对混沌图像加密算法。由Logistic映射和混合光学双稳模型产生的混沌序列分别用来产生图像加密密钥,利用反馈技术增强抵抗各种密码攻击的鲁棒性。仿真结果表明,该密码系统的时间开销很小、密钥空间足以抵抗强力攻击、密文对明文或初始密钥的任何微小变化均有强烈敏感性、密文分布均匀、相邻像素满足零相关性。故该密码系统具有高安全性。     

一种新的基于双混沌系统的图像加密方案

提出了一种新的基于双混沌系统的图像加密方案。把Chen’s系统和Logistic映射结合起来产生随机性更加良好的三维混沌密钥序列,并从密钥序列中通过采样提取出新的用于加密的序列。提出了图像置乱算法和替代加密算法,利用Logistic映射产生的一维混沌序列来实现像素位置的置乱,像素值加密算法采用按分组进行加密和二次加密来对像素值进行加密。通过实验测试表明：算法具有良好的像素值混淆和扩散性能,有较强的抗统计攻击的能力和足够大的密钥空间,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,且相邻像素具有零相关特性。这些结果表明了所提出方案有很高的安全性。     

基于新的超混沌系统的图像加密方案

提出了一个新的超混沌系统,分析了新系统的混沌吸引子相图、平衡点及其性质、工yapunov指数等非线性动力学特性,并用该超混沌系统对图像进行加密研究。给出了一种新的基于四维超混沌系统的图像加密算法。实验结果及安全性分析表明,该算法具有较强的抵御穷举攻击、统计攻击、已知明文攻击能力,因而具有较高的安全性。     

基于斜帐篷混沌映射和Arnold变换的图像加密方案

针对单纯使用Arnold变换（猫映射）进行图像加密密钥空间小的问题,基于斜帐篷混沌映射和Arnold变换提出一种新的图像加密算法。算法首先根据明文生成密钥,然后利用斜帐篷混沌映射和Arnold变换对图像进行加密。该算法引入混沌映射大大增加了密钥空间,使密文随机性和抗攻击性更强,确保了加密后的密文更安全。实验表明,该算法可以对图像进行有效加密,可以有效防止针对加密图像的各类攻击。     

基于双混沌映射的图像加密算法

提出了一种基于Logistic和Henon混沌映射的图像加密方法.首先利用Logistic混沌动力学系统产生的混沌序列,通过动态量化算法增强其随机性和复杂性,对原始图像进行混沌置乱,得到置乱图像.然后对Henon混沌映射产生的序列进行量化变换,产生"异或"矩阵,与置乱后的图像进行"异或",实现对图像的加密.仿真实验表明,该方法具有良好的加密效果和较强的安全性.     

一个基于混沌映射的图像加密并行算法

研究了图像加密并行算法应该满足的要求,并提出了一个基于混沌映射的并行算法。理论分析和实验结果表明该算法适宜于并行计算环境。     

一种基于双一维混沌系统的图像加密算法

提出了一个基于双一维混沌系统的图像加密算法。该算法利用双一维混沌系统对图像进行替代和置换变换,采用双混沌系统扩大了密钥空间,并增加了密钥的复杂性;将替代和置换结合提高了加密的安全性。实验结果表明,该算法运算速度快,密文分布特性好,密文对密钥敏感。证明了本算法具有较高的安全性。     

基于多混沌映射算法的图像可逆化加密仿真

原图像经过对矩阵元素随机打乱可得到加密图像,加密后的图像可以有效防止已知攻击。可逆映射可以高效地实现像素置乱,但由于离散混沌序列的初始条件较为敏感,因此像素扩散置乱难度较大。为此提出基于多混沌映射算法的图像可逆化加密方法,在图像加密过程中,采用扩散置乱和Arnold变换置乱图像,通过Logistic映射系统和Chen系统生成离散混沌序列,置乱后图像中红、绿、蓝三基色分别执行异或运算,从而输出加密图像。在图像解密过程中,分别对扩散置乱、Arnold变换以及图像加密执行逆映射,输出解密图像,完成图像可逆化加密。实验结果表明,所提方法密钥敏感性和原图与解密图像像素值分布更均匀、相邻像素相关性更低,鲁棒性更强。     

对高维混沌系统的图像加密算法安全性和效率的改进

针对孙福艳等人所提出的一种基于高维混沌的图像加密算法,首先分析了原算法的缺陷,而后从安全性和效率上分别进行了改进并提出了相应的算法。理论分析和模拟实验的结果证明了改进算法在保持原算法优点的基础上能克服其缺陷,并且,最终的增强算法仅仅需要两轮就能取得一个满意的加密效果。     

新图像加密技术

给出改进的广义 Arnold 映射方程,加快了图像置乱的速度。采用一种改进的Lorenz 三维混沌系统产生的序列作为图像二次加密的密钥,扩大了密钥空间,克服了一维混沌系统不能抵御相空间重构攻击的缺陷。仿真实验表明,该算法可以有效地加密图像,密文具有在整个取值空间均匀分布的特性,相邻像素具有近似于零的相关性,且得到的密文可以无损还原。     

基于混沌系统的DNA图像加密算法

为了解决数字图像加密算法复杂度高、安全性较差的问题,提出一种基于混沌系统的DNA融合图像加密算法。首先利用Baker变换对图像进行置乱以读取DNA序列;再由Logistic混沌映射产生混沌序列,从而对DNA序列进行混沌加密。该算法对初值具有很好的敏感性,抗统计、抗差分攻击能力强。仿真结果表明:所提算法不仅实现简单,而且加密效果好,安全性高。     

一种基于复合混沌系统的数字图像加密算法 *

利用已有复合离散混沌动力系统在不变分布和迭代轨迹的若干性质 ,以 Logsitic映射产生的离散混沌序列的伪随机性作为基础 ,选择迭代函数产生新的离散混沌序列值 ,设计了图像加密算法。最后讨论了算法的安全性 ,经实验证明此算法使得加密图像具有很高的保密效果。     

一种改进的数字图像加密算法

为了能对经过剪切变换攻击的加密图像进行有效恢复,给出了一种基于混沌序列的数字图像加密算法,该方法在预处理的基础上,基于数字图像灰度矩阵位平面进行置乱加密,在恢复过程中通过象素邻域灰度信息进行恢复,能够有效抵御针对加密图像的剪切变换攻击,同时给出了一种非线性的、应用高维混沌系统产生二值序列的方法。实验表明,该方法具有较好的效率和安全性。     

A new chaotic map based image encryption schemes for several image formats

This paper proposes several image encryption schemes for popular image formats as Joint Photographic Experts Group (JPEG), Graphics Interchange Format (GIF), Portable Network Graphics (PNG), and Tagged Image File Format (TIFF). A cross chaotic map proposed based on Devaney's theory and dynamic block dividing of the 3D baker using the cross chaotic map are used for diffusion and permutation in encryption. Moreover, in order to verify user's identity, authentication is carried out using information hiding based on the cross chaotic function. In our methods, image files syntax and structure are not destructed, and the original image can be recovered lossless. For GIF, it keeps the property of animation successfully. The security test results indicate the proposed methods have high security, and the speed of our algorithm is faster than classical solutions. JPEG, GIF, TIFF and PNG image formats are popular contemporarily. Therefore this paper shows that the prospect of chaotic image encryption is promising.     

一种基于高维混沌系统的彩色图像加密新算法

根据高维混沌系统具有更高安全性的特点,提出一种基于统一混沌系统和广义猫映射的彩色图像加密新算法。该算法先利用广义猫映射分别实现空域彩色图像三基色置乱变换,然后由统一混沌系统输出的三维混沌序列分别实现空域彩色图像三基色逐像素替代变换。研究结果表明,该算法具有良好的像素值混淆、扩散性能和较大的抵抗强力攻击的密钥空间,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,且相邻像素的值具有零相关特性,证明了所提出方案具有较高的安全性。     

基于改进cat映射与混沌系统的彩色图像快速加密算法*

针对已有基于混沌系统的图像加密算法计算复杂度较高的问题,基于改进cat映射提出一种计算复杂度较低、易于实现的彩色图像加密算法。本算法包括置乱与扩散两层,置乱层采用比特置乱代替传统的字节置乱,彻底打乱图像各像素的位置,并且对传统二维cat映射进行改进,大幅度地提高了计算效率,采用均匀的混沌伪随机产生器动态地改变加解密过程每轮的控制参数,提高了加密系统的安全性;扩散层则采用比特矩阵方法将每块扩散处理。基于真实图像的实验结果表明,本算法可抵御不同类型的攻击,计算效率较高。     

基于Jerk系统的彩色图像加密算法*

提出了一种用三维Jerk系统对彩色图像加密的算法。首先对Jerk系统输出的混沌序列进行预处理,使其成为更为理想的伪随机序列;其次用得到的混沌序列对图像进行行、列置乱变换;最后再用混沌序列对置乱后的图像进行扩散,完成加密。此外,在解密中利用原图像相邻像素的相关性增强了算法的抗攻击能力。仿真结果表明,Jerk系统产生的混沌序列有理想的伪随机性,该加密算法可以达到很好的加密效果,并具有较强的抗攻击性能。     

基于混沌的图像小波域加密算法

研究了适应用于JPEG2000标准的图像加密技术。首先给出了一个基于Chebychev多项式的混沌映射，分析了它的统计特性；为实现基于质量可控的图像加密，构建了加密质量控制模型，并在此基础上进一步构造了图像小波域加密算法，对算法进行了有效性分析。实验结果验证了该算法的可靠性、安全性和高效性，而且对JPSEC是实用的。