基于混沌和细胞自动机的图像加密算法

为了设计加密性能好、容易实现的加密系统,充分利用混沌系统的密码学特性和细胞自动机良好的加密性能,提出了一种基于混沌系统和触发细胞自动机的图像加密算法.算法先利用混沌序列对图像进行加密处理;通过构造反转规则建立触发细胞自动机,并根据触发细胞自动机的迭代规则对图像进行二次加密.加密过程简单高效,且具有较大的密钥空间,可以保证系统的安全性.实验结果表明,该算法具有较好的加解密性能,且较小的邻域半径即可得到良好的加密效果,因此非常便于硬件实现.     

基于耦合混沌系统和细胞自动机的图像加密算法

提出一种基于耦合混沌系统和细胞自动机的加密方法。耦合混沌系统比单一混沌系统具有更复杂的动力学特性,可以增大密钥空间,提高加密系统的安全性;利用耦合触发细胞自动机实现明文分块的并行加密,提高加/解密速度,改进置乱效果。加密时首先经过混沌加密,然后利用混沌序列产生反转规则,由细胞自动机再次加密;解密过程正好相反。实验表明,这种混合加密方法具有更大的密钥空间和更好的置乱效果,能够有效抵抗蛮力攻击和差分分析攻击。     

基于细胞自动机的安全图像加密算法

利用初等细胞自动机状态环性质进行加密后的密文图像仍可看出原图像的部分轮廓,且明文敏感性差。由此提出一种安全的图像加密算法,采用周期为2的二维细胞自动机对图像进行位平面加密,再通过状态环加密的方法使明文改变1 bit即可影响整个密文图像。仿真结果表明,改进算法敏感性更高,密钥空间更大,且加密速度较快。     

基于耦合触发细胞自动机的图像加密算法

提出了一种基于一维触发细胞自动机的图像加密技术.根据图像文件类型的特点,在加密前对图像进行了简单的预处理,将每个像素点的信息分割成两部分;相应地,密钥也被分成两部分,从而将原始图像信息分成两部分并加密.本加密系统采用的是对称耦合式的触发细胞自动机结构,一方面,加密算法和解密算法可以共享该结构,从而降低了硬件的实现代价;另一方面,基于此结构,对加密后的信息进行了密钥共享和分存,确保只有在同时获得一对密文时才能正确解密.触发细胞自动机的反转规则由子密钥流和图像信息本身共同决定,而且在细胞状态迭代的过程中能自适应地进行调整.密钥空间,即反转规则表,随着细胞自动机邻居半径增大呈指数增长,所以可以根据不同的安全性要求,通过增加细胞自动机的邻居半径来实现.仿真实验证实了该算法的有效性,并得到了较好的加密效果.     

基于2D Arnold混沌映射和初等细胞自动机的图像加密算法

为了设计出安全高效、加密性能良好的图像加密系统,结合混沌映射、细胞自动机和四叉树分解的良好特性,提出一种基于2D Arnold混沌映射和初等细胞自动机的图像加密算法。该算法首先利用2D Arnold混沌映射对像素位置进行置乱,然后利用基于四叉树分解的初等细胞自动机,对置乱后的图像在比特级下进一步混淆,从而得到密文图像。仿真实验表明,该算法在低迭代次数的情况下也能取得良好的加密效果,并且对明文和密钥的敏感性强, 能够有效地抵抗基于差分特性的攻击,是一种快速高效、安全性高的加密方法。     

一种基于混沌理论的图像加密算法

提出了基于LDC复合混沌的图像加密算法,算法通过利用Lorenz、Duffing2和Chens三个三维混沌系统产生三个复合混沌系统来提高混沌系统的安全性,并对三个混沌系统都进行了改进,使其产生的混沌序列具有0,1分布均匀和较好的图像直方图特性。     

基于超混沌系统的自适应图像加密算法

基于超混沌系统提出一种自适应图像加密算法。先对超混沌信号进行改造处理,并根据明文像素信息对序列进行变换,使得密钥序列对明文图像敏感;然后以前一个加密像素为基础,通过非线性运算产生中间密钥自适应加密后一个像素,直至所有像素加密完成;最后分别从统计特性、抗差分攻击、密钥敏感及密钥空间和执行效率对算法进行仿真分析,结果显示该算法具有安全性高、运行效率高等特点。     

基于3D-LSCM的图像混沌加密算法

提出了一种基于三维Logistic-Sine级联映射(3D-LSCM)的图像混沌加密算法。首先,将Logistic映射的输出作为Sine映射的输入,从而构造出一种三维Logistic-Sine级联映射。其次,利用3D-LSCM设计一种图像混沌加密算法,该算法采用两轮置乱、双向扩散机制,并且将明文信息作为初始条件的一部分,可增强等价密钥破译的难度。安全性能分析和数值仿真结果证实了该算法的可行性。     

一种混沌图像加密算法研究

针对传统基于混沌加密系统没有考虑图像信息自身特点的缺点,文章提出了一种混沌图像加密算法。该算法首先利用混沌理论的到图像的混沌序列,然后通过DCT变换对得到的序列进行位置置乱、灰度值替代的加密处理。文章还对此算法密钥空间、密钥敏感性、抗噪声性能和抗破损性能分别进行了分析。仿真结果和性能分析表明,在保证加密性能的同时,不但图像的存储容量大大减小,而且图像的传输速度也得到了有效地提升。     

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。     

基于二维CA和混沌系统的图像加密新算法

基于二维元胞自动机和Logistic混沌映射,提出了一种新的图像加密算法.该算法主要思想是采用Logistic映射设计一种非线性耦合结构来对明文像素矩阵进行置乱,然后在分析元胞自动机的混沌和密码学性质的基础上构造一个二维伪随机数矩阵来进行图像加密.仿真实验结果表明,该算法具有较大的密钥空间,对密钥具有极高的敏感性,密文具有良好的扩散和统计特性,可以有效地抵御穷举攻击、敏感性攻击以及统计攻击等.     

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。     

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。     

基于新混沌与矩阵卷积运算的彩色图像加密算法

针对彩色图像加密过程中出现的强相关性和高冗余问题,提出基于云模型的Fibonacci混沌系统与矩阵卷积运算的彩色图像加密算法。首先对彩色图像的R、G、B分量拼接图像像素点坐标变换置乱;然后将混沌序列值作为卷积核的输入值与像素值进行矩阵卷积运算,实现像素值置换;再与云模型Fibonacci混沌序列及前相邻像素值进行正反双向2次异或操作生成加密图像。实验分析表明,加密后的图像直方图更加平滑,像素分布均匀,图像相邻像素相关性低,加密图像RGB分量平均水平、垂直和对角相关系数分别为-0.0010,0.0016和0.0031,能够抵抗差分攻击、明文攻击、噪声攻击和剪切攻击等攻击实验,提出的新加密算法具有加密安全性高、抗干扰性高、鲁棒性强等特点。     

基于细胞神经网络超混沌特性的图像加密新算法

针对一般流密码对明文变化不敏感的缺陷,基于细胞神经网络（CNN）,提出一种图像加密新算法。以一个6维CNN产生的超混沌系统作为密钥源,并根据明文图像各点像素值的逻辑运算结果选取密钥;同时使用像素位置置乱和像素值替代两种方法对数字图像进行加密。实验表明,该算法加密效果好,NPCR值和密钥敏感性高(>0.996),满足数字图像加密安全性的要求,同时具有计算简单、易于实现、能提高数字图像传输的安全性等特点。     

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。     

一种基于演化细胞自动机的数据加密方法*

提出了一种演化密文与规则的加密方法,以细胞自动机的初态和规则作为演化对象,寻找满足经过迭代后能得到原文细胞自动机的初态和规则.某些原文只在某些特殊规则下才存在满足完全匹配的密文,而且匹配度越高搜索越耗时,所以引入了校验信息,以最大演化代数作为演化计算的终止条件,寻找迭代后与原文最匹配的密文,再通过校验获得完整的原文.通过实验得出:此种加密方法具有较大的密钥空间和良好的置乱效果,而且细胞自动机的邻居半径越大,演化计算的表现越稳定.