基于正弦反馈Logistic混沌映射的图像加密算法及其FPGA实现

基于混沌的数字图像加密算法因具有较大的密钥空间和较高的密钥敏感特性等而被广泛地应用。该文在经典Logistic映射中引入正弦反馈,构成新的映射关系,并分析该映射的混沌行为。利用混沌映射导出离散混沌加密序列,并对加密序列进行放大取整,增强其伪随机性;利用NIST随机性测试方法测试了加密序列的伪随机性;将伪随机序列与原始图像进行异或运算,实现图像加密。数值仿真结果表明所提加密算法具有较好的加密效果,其密钥也具有较好的敏感性和伪随机性,最后基于FPGA平台的硬件加密实现了本算法。     

一种基于位运算的数字图像加密算法

给出了一种混沌序列的非线性二值化方法,提出了一种基于位运算的数字图像加密算法.加密算法首先利用传统的混沌系统产生的混沌序列对图像进行位置置乱;其次对置乱后图像进行基于灰度值二进制序列的置乱操作;最后应用文中方法对结果图像灰度值的二进制序列按位进行异或运算.实验结果表明,该加密算法具有良好的安全性和加密效果.     

通用数字图像加密与抗剪切攻击恢复算法

为对数字图像进行有效地保护,提出一种以混沌系统及其混沌序列为基础的通用加密与解密算法。首先,根据密钥产生一个混沌序列,经排序后生成相应的下标序列,并据此进行像素坐标置乱加密。然后,根据子密钥与图像类型值由混沌序列生成相应的无符号整数序列,并按顺序与对应的像素值进行异或运算以实现像素值置换加密。针对恶意剪切攻击,同时提出一种基于邻域相邻像素特性的抗剪切攻击恢复算法。实验结果与理论分析表明,该算法加密效果好,密钥空间大,安全性与通用性强,且具有较为理想的抗统计分析攻击与抗剪切攻击能力。     

一种新的基于混沌的图像加密算法

提出了一种基于混沌理论和循环移位的图像加密算法.先产生一个混沌序列,然后利用该序列与原图像进行异或运算和循环移位,得到初步加密图像,最后对图像进行Arnold变换得到加密图像.测试结果表明,该算法具有加密效果好、速度快、密钥空间大等优点.     

基于混沌伪随机匹配移位的图像加密算法

基于二维Logistic混沌系统,提出一种伪随机匹配移位的图像加密算法。先对原始图像和混沌系统产生的模板图像像素在水平和垂直方向进行随机匹配移位,匹配方式和移位步长由混沌序列控制。接着对像素置乱后的原始图像和模板图像进行按位异或运算,得到加密后的密文。混沌随机匹配移位不仅保证了原始图像的充分置乱,同时也提高了异或加密的安全性。数值实验结果显示该加密方法能够抵御常见的暴力破解攻击、统计分析攻击和差分攻击,具有较高的安全性。     

双字节离散数字混沌序列发生器芯片核

为提高无线传感器网络节点的集成度,提出了用于传感器网络安全的双字节数字混沌序列发生器芯片核。采用混沌的数字计算法计算了双字节不同初始值的周期。由周期对应的不同分组初始值,产生3个离散数字混沌序列并进行同步二进制乘法运算,获得长周期的离散数字混沌序列。实现了数字混沌序列发生器芯片核,给出了芯片核符号结构。对硬件芯片核进行了仿真。结果表明,该芯片核能产生数字混沌序列。研究结果为无线传感器网络安全部件集成提供了可能。     

基于耦合映象格子的混沌图像加密算法研究

利用耦合映象格子的时空混沌特性,研究提出了一种混沌图像加密算法.首先由耦合映象格子产生随机数序列,将平文图像划分为8幅位级图像并进行位级图像置乱;然后选择对应的随机数序列组合,采用逐位异或运算进行图像像素扩散;测试结果表明所提算法比其它算法具有更好的加密性能和有效性.     

基于二维分段线性映射的图像加密方法

提出了二维分段线性映射,证明了该映射是混沌的.利用映射生成图像加密时所需的随机矩阵与随机序列,通过对原图像进行异或运算和循环移位运算,达到加密图像的目的.该方法简单、实用,实验结果表明:加密结果图像具有良好的加密效果和较高的安全性.     

基于HTML5的混沌系统的数字化实现

为产生伪随机数字混沌序列,提出了一种新的混沌系统数字化实现方法,该方法采用HTML5技术实现连续混沌系统的离散和迭代运算;基于数字混沌序列和线性插值算法实现了混沌吸引子相图、时间序列的绘制。该方法具有跨平台使用特性、本地储存特性和渲染模式,为把混沌技术的应用植入浏览器提供了可能,该方法可应用于多平台共享的混沌信息加密、混沌演示、混沌性能测试等领域。     

基于混沌的数字图像信息加密安全传输研究

该算法是一种基于混沌的数字图像信息加密安全传输算法。利用给定初始值与参数的离散Logistic映射生成混沌序列,使用混沌序列和镜像变换构造改进的魔方变换对图像进行置乱,并对各像素点的灰度值与混沌序列进行循环异或,实现像素点之间的扩散与混淆,增加了密钥的复杂度,增加了密钥的数量,使破解所需时间增加。算法设计简单、易于实现,仿真试验与结果分析表明,该算法具有较高的安全性和抗破译性,加密速度快。     

Research on image encryption based on Erbium-doped fiber laser system with optical delay feedback

A novel image encryption algorithm that based on Erbium-doped fiber laser with an optical delay feedback (ODF-EDFL) system is proposed in this paper. First, by the dynamic analysis of this system, two different chaotic sequences are generated. Meanwhile, the statistic characteristic is verified on this chaotic sequence. On this basis, the image encryption algorithm is designed by using this chaotic sequence: the gray value of the original image is substituted with the chaotic sequence at beginning; then the space array of the image's pixel is mixed up by using both two chaotic sequences. The experimental results show that the proposed method can encrypt digital images quickly and effectively.     

基于神经网络混沌扩频序列的研究

应用神经网络的强大学习能力和具有全局最优的BP改进算法,提出了通过训练学习建立的具 有混沌性态的优化神经网络模型;利用网络权值调整的灵活性来产生混沌序列,该模型序列更换容易并且数 量巨大。实验与分析结果表明该模型产生的混沌扩频序列具有良好的相关特性、平衡特性以及理想的线性复 杂度,是最优加密密钥及扩频码的优选码型之一。     

基于离散小波变换和混沌加密的图像水印算法

文中提出了一种基于离散小波变换和混沌加密的数字水印新算法,采用二维混沌变换对水印图像加密;对载体图像进行多分辨离散小波变换,应用小波系数判断载体图像的纹理复创杂程度后,依据人眼的视觉系统（HVS）特性,将水印信号嵌入到图像的低频部分,对图像的不同分解层分别选取不同的纹理阈值和水印嵌入强度,将数字水印嵌入到相同分辨层的原始图像中,提高了水印算法的鲁棒性.在检测和提取水印时,通过水印相似度（NC）和峰值信噪比（PNSR）评价水印质量,实验结果表明提出的算法可以抵抗剪裁、JPEG压缩、滤波等几何攻击,算法简单,计算复杂度小,兼顾了水印的不可见性和鲁棒性.     

基于混沌序列的数字图像加密算法

给出了一种基于混沌序列和图像融合的数字图像加密算法，可以实现对数字图像的快速加密，实验证明。该算法具有较高的效率和较好的加密效果。     

一种基于TLM超混沌细胞神经网络图像加密新算法

混沌对初值敏感的特性使得它适合于数据加密。以4 阶CNN 模型为基础,提出了一种新的超混沌细胞神经网络图像加密算法。算法分为置乱和扩散二个阶段,复合混沌映射用于生成置乱阶段控制参数,用以置乱图像行列之间的高度互相关像素。在扩散阶段,使用不同初始状态和参数的复合混沌映射生成高阶混沌细胞神经网络的初始条件,以生成扩散阶段的密钥流。算法的已知明文和选择明文攻击、密钥空间和直方图的仿真实验均取得了良好的结果。与其他相关算法相比,该算法具有密钥敏感性和抗攻击性强的优点,适用于图像加密。     

一种基于神经网络的混沌序列产生方法

应用具有全局最优的ＢＰ改进算法,建立了产生混沌序列的神经网络模型（ＣＧＮＮ）。该模型产生序列随机性良好,序列更换调整容易。对ＣＧＮＮ系统的抗破译性能进行了分析,结果表明,该模型产生的混沌序列确可以作为最优加密密匙及扩频码。     

针对索引图像的人脸区域分级加密算法

人脸是一种典型的图像感兴趣区域,面向视觉感知的分级人脸区域图像加密增强了图像加密的针对性和灵活性.本文针对索引图像的特点,提出了一种基于颜色索引表加密和空间位置加密的人脸区域分级图像加密算法.通过不同的密钥对颜色索引表和图像矩阵分别加密,实现了对索引图像人脸区域的两级加密.第一级加密后保留了少量图像中人脸的感知信息,可以用做快速查找和识别,第二级加密后的图像则不包含任何原图像的感知信息.进而结合公钥密码体制,构造了一个实用的两级加密图像安全传输方案.