基于矩阵变换的彩色图像加密算法

研究了矩阵变换的性质,找到一种新的SCAN遍历矩阵,对彩色图像各分量进行像素位置置乱,结合彩色图像结构特点,利用彩色图像每个像素的RGB分量构成三维列向量,并将其作为输入分量,经过矩阵变换,改变其像素值的大小,得到加密矩阵.试验结果表明,加密图像具有类随机性,直方图接近于均匀分布,算法具有很强的密钥敏感性.     

基于Arnold变换的改进图像加密算法研究

随着现在图像破译技术的提高,传统的基于Arnold变换的置乱算法仅适用于正方形区域,存在很大的局限性,已经远远不能保证图片在传送过程中的安全性了。提出了一种新的多区域置乱算法的图像加密模型,即对于非正方形图像采用划分多区域,分别对每个区域进行置乱的思想。实验数据显示,新算法不仅有效地提高了图像的安全性,使破译起来无从下手,而且对置乱后的图像恢复,与原图几乎是一样的,达到了图像安全、可靠传输的目的。     

复合级联混沌的彩色图像加密算法

分析了目前基于混沌系统的彩色图像加密算法,其中发现在混沌彩色图像加密过程中安全性方面的不完善,并在此基础上提出了一种新型的基于级联混沌的多重像素置乱彩色图像加密算法。该算法采用了Kent-Logistic的级联混沌与Henon离散混沌的复合系统,同时结合Arnold映射和像素排列切割的多重像素置乱方法,使得图像像素值和像素位置全盘置乱扩散,从而达到明文图像信息完全隐藏的密文效果。仿真实验表明,该算法不仅能有效抵抗选择明文（密文）攻击、统计特性分析、差分攻击,而且还具有加密效果好、密钥空间大等优点。     

一类基于行列式计算思想的图像置乱加密算法

以图像信息安全问题为背景,根据行列式计算的思想,提出了一类新的数字图像置乱加密算法的构造方法,具体构造了两个置乱加密算法,计算出了它们周期,并对图像置乱以后在伪装图像(Stego-image)中的隐藏效果和伪装图像(Stego-image)抗压缩和篡改的免疫性进行了实验分析,表明该类算法中存在一些算法用于图像置乱加密是有应用价值的。     

基于改进二维混沌映射的彩色图像加密算法

针对数字图像在网络传输中的安全性和可靠性问题,提出了一种由一维Logistic和Sine映射耦合而来的新的二维混沌映射(2D-SLSM),进而提出了一种基于2D-SLSM的彩色图像加密算法(SLSM-IEA)。首先使用Arnold变换分别对彩色图像的R、G、B分量进行位置混淆,接着将其旋转不同角度后水平组合成一个二维矩阵,最后应用一种改进的置乱和扩散结构,对图像信息进行混淆和扩散,循环移位和像素异或操作穿插其中,从而确保更好的加密效果。结果表明,上述加密算法的密钥空间大且敏感性强,比特变化率在整个范围内都逼近50%,加密过的图像相邻像素相关性被极大减弱,近似于0,且具有一定抵抗数据丢失和差分攻击能力,能够实现高安全的图像加密处理。     

基于Logistic与标准映射的数字图像加密算法

基于Logistic和标准映射,提出了新的数字图像加密算法。首先利用离散混沌系统初值敏感性、参数敏感性和具有白噪声统计特性的特点,结合Logistic映射和标准映射设计了置乱变换系统,这种置乱是依赖于密钥的。接着通过一种替代变换使置乱后图像的像素灰度值改变并产生互相依赖,即将每一像素值扩散到其它像素中去。这样,加密算法便具有置乱、替代、扩散等加密系统的基本要素。实验仿真和分析表明,该算法密钥空间大,易于实现,有较好的加密效果和统计特性。     

JPEG彩色图像自适应加密算法

基于复合混沌和有限整数域上的仿射变换,提出一种结合JPEG图像压缩编码的加密算法.首先在空域对R,G,B分量以8×8大小块为基本单元统一进行位置置乱,打乱R,G,B分量之间的组合关系,再进行正常的JPEG压缩编码;在量化DCT系数之后,对亮度、色度分量中的DC系数分别进行置乱,置乱系数位置的同时根据坐标混合它的值,然后扰动复合混沌系统以自适应地代换DC系数.该算法符合模块化设计,密钥空间大、安全性高.实验结果表明,文中算法视觉效果好、敏感性强,密文与直接压缩的图像大小相当.     

基于改进型Henon映射的快速图像加密算法

为了解决传统Henon映射在密码系统中实现时混沌空间小和安全性低的缺陷,设计了一种改进型Henon映射。通过分岔图、混沌轨道、Lyapunov指数和近似熵分析表明改进型的Henon映射具有更大的混沌空间、更好的遍历性和更高的混沌复杂度,使其更加适用于设计安全的密码系统。基于改进型的Henon映射,提出了一种快速图像加密算法,该算法由多级块置乱和双向块扩散过程构成。在多级块置乱过程,明文图像被分成几个大小不等的图像块,然后对图像块进行置乱操作。在双向块扩散过程,置乱后的图像重新被分成若干个大小相同的图像块,最后对图像块进行块扩散操作得到密文图像。仿真结果和安全性分析表明该算法是安全高效的。     

Rijndael加密算法的原理分析

随着计算机和网络等技术的发展,传统DES数据加密标准已经无法满足信息安全的要求,美国国家标准和技术研究所(NIST)将Rijndael算法选作为AES的加密标准,自此AES数据加密标准广泛应用于美国政府、个人及商业。本文主要针对AES中Rijndael算法中的字节替代变换、行位移变换、密钥加层变换进行详细描述,并对此算法特点进行简要总结。     

基于多级多层置乱的数字图像加密新算法研究

首次提出了一种基于多级多层置乱的数字图像新型加密算法。对置乱策略、方法与步骤等关键技术进行了详细讨论。该算法依据信息密级,把置乱划分为初、中、高三个等级,通过逐步深化的置乱层,复杂像素位置变换,然后利用非对称椭圆曲线密码体制(ECC)对系列关键参数进行加密。实验例证对算法的安全性、可靠性和效率进行了验证与分析。表明该算法具有足够大的密钥空间,破译耗时趋于+∞,安全性能好和加密效率高等突出优点。为满足航空航天、军事机要、国家安全等领域网络平台下的高机密信息安全交互需求,提供了一条新途径。     

一种基于位平面的图像加密算法

在不移动像素情况下达到对图像进行加密目的,提出一种基于图像位平面的加密算法。按像素比特位对图像进行分解,得到图像位平面,再利用两个Logistic混沌系统构造二值矩阵与中间密钥矩阵对位平面执行置乱加密,最后将各个位平面叠加得到密文图像。     

基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法

针对原有Arnold数字图像加密算法中常见的密钥空间不足的问题,提出了一种基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法--SMA;同时为了进一步提高该基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法的安全性,利用图像分层及三层加密结构的思想来加以改进,提出了安全性提升算法--3SMA(3 round SMA)。SMA算法的加密流程首先利用Arnold变换将明文图片扩散到一个较大的稀疏矩阵中,再去除稀疏矩阵中的无效元素得到密文;解密时输入密文图片,依照预先计算好的对换表将密文中的像素调整回原来的位置得到明文。3SMA算法使用三个不同的轮密钥,每一轮都处理明文图像中的两个颜色分量以达到加密的目的。实验表明,与已有的Arnold数字图像加密算法进行对比时,SMA与3SMA算法具有更高的安全性。     

高级加密标准算法Rijndael的分析与应用

介绍了高级加密标准Rijndael算法的背景和特点,深入研究和分析了该算法的实现原理和过程,并给出了该算法在文件加解密过程实现的关键代码。     

一种多混沌快速图像加密算法的设计与分析

针对单一混沌系统安全性低、图像置乱与扩散无法抵御选择明文攻击及效率低等问题,在分析传统图像加密算法的基础上,提出一种多混沌系统图像加密方法。算法采用图像置乱与扩散相结合,引入Logistic及Kent产生控制参数,设计了明密文相关的多轮加密策略。经过分析测试,算法具有更高的执行效率,两轮加密即可满足图像的安全性及实时性要求。     

基于图像加密的置乱性能分析研究

为了安全的使用图像加密方案,促进图像加密技术的进一步发展,对这些加密算法的安全性进行比较与分析是非常必要的。提出了对加密图像置乱度进行评价的若干参数,这些参数包括：不动点比、信息熵、灰度平均变化值、图像r-m自相关度和图像相似度。最后利用这些参数对图像加密算法进行了模拟实验分析和安全性评价。     

一种基于光全息的图像混合加密算法

为了使图像保密性更好,提出一种新的加密算法。研究了传统的Arnold变换,分析其周期性,指出Arnold变换的保密性能与图像尺寸有关。为保证图像直方图均匀化且增大密钥空间,进而提出一种基于随机数序列的像素置乱算法,比较了扭曲法、移位寄存器、修正SWB算法、混沌算法,发现扭曲法生成的随机数序列的周期与密钥空间最大。计算二维图像的光全息图作为加密图像。实验证实了该算法的有效性,对剪切攻击、噪声攻击、JPEG攻击等具有强脆弱性。     

基于改进的CAT置乱与Henon_Kent混沌系统的彩色图像自适应加密算法

为了解决彩色图像加密算法中密钥与明文图像不关联的安全性不足以及CAT映射成立条件的问题,提出一种基于改进的CAT置乱系统与Henon_Kent混沌扩散系统的彩色图像自适应加密算法。该算法首先利用明文图像特征信息生成密钥;然后通过改进的CAT置乱系统对图像进行像素位置的三维置乱,再将Henon_Kent混沌系统所产生的三个混沌序列分别对RGB三个通道的像素灰度值进行扩散;重复以上两个步骤,以密文图像的信息熵大于7.99为结束条件。仿真表明该算法能够抵抗现有的攻击方法,具有较强的加密性能。     

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。