一种基于RRAES_ICat的图像加密方法

利用改进的Cat映射算法进行4轮像素置乱,然后再利用AES算法进行2轮加密.提出了一种新的图像加密算法——RRAES_Icat,对RRAES_Icat的安全性进行了分析.结果1、混沌加密的引入使得能够攻击低轮AES的算法不再适用;2、低轮AES的引入使得混沌加密不再惧怕选择明文攻击;3、两种加密方式一起使用扩大了密钥空间;4、算法能够抵抗裁减攻击.结论算法不仅具有良好的加密效果和时效性,而且能够抵抗裁剪攻击.实验证明,该算法具有较强的实用性.     

基于低轮的AES和改进的Cat映射算法的图像加密方法

基于传统加密算法耗时的不足,提出了一种新的图像加密算法,即利用改进的Cat映射算法进行4轮像素置乱,再利用AES算法进行2轮加密。笔者分析了此算法的安全性并通过实验进行证明,算法不仅具有良好的加密效果和时效性,而且能够抵抗裁剪攻击。低轮AES的引入,使混沌加密不再惧怕明文攻击,改进了加密方式,同时,扩大了密钥空间,具有较强的实用性。     

细胞神经网络与改进AES的超混沌图像加密方案

针对当前一类基于混沌系统的图像加密算法的应用进行研究,提出了一种五维细胞神经网络和AES（高级加密标准）加密算法相结合的超混沌图像加密算法。该方法定义了五个数和提取一个与明文像素值相关的参数作为密钥,通过细胞神经网络生成的超混沌序列作为AES加密算法的目标密钥;将明文与目标密钥进行异或处理;将目标密钥代入算法进行若干次AES加密算法进行加密得到密文。通过实验仿真表明,该算法能较好地抵抗差分攻击、统计特性分析等,而且还能有效抵抗明文攻击,加密效果较好。     

改进Henon超混沌系统与AES结合的图像加密算法

针对近年来AES（Advanced Encryption Standard）加密算法在图像加密领域应用中存在的一些缺点,提出了一种基于改进Henon超混沌系统与AES结合的图像加密算法。该算法首先利用四维Henon超混沌系统产生超混沌序列,通过引入明文图像像素的相关特性作为参数来截取超混沌序列作为BP神经网络的训练样本,训练后得到的非线性混沌序列作为AES加密算法的目标密钥。将目标密钥代入AES加密算法进行两轮循环加密得到密文,且每轮加密过程中都会由混沌序列产生新的S盒和轮密钥,大幅度提高了密钥的随机性。仿真实验结果表明,该算法能够很好结合三者的优点,安全性非常高。     

超混沌系统和AES结合的图像加密算法

针对传统AES（高级加密标准）加密算法存在密钥空间小、固定不变等缺点,提出了一个新的超混沌系统和AES结合的图像加密算法。该算法首先利用超混沌Qi系统产生超混沌序列,截取混沌序列作为AES加密算法的目标密钥,且截取过程中引入了明文图像像素的平均值作为参数,以适应明文图像的变化。然后,将目标密钥代入AES加密算法进行两轮循环加密,且每轮加密过程中的S盒和轮密钥由混沌序列产生,增强了密钥的随机性。仿真实验结果表明,该算法能够很好地结合两者的优点,达到很好的加密效果。     

基于L-P混沌映射和AES的图像加密算法

针对AES加密算法轮密钥的相关性强,容易遭遇强力攻击和Square攻击,提出了基于L-P混沌映射和AES的图像加密算法.加密时,先结合图像明文信息,确定一维混沌映射Logistic和PWLCM的相关参数,并分别进行迭代,为产生混沌序列做准备.再次将Logistic和PWLCM混沌映射交叉迭代,产生的两个混沌序列进行异或扩散操作,作为初始轮密钥,在AES加密操作前,先将状态矩阵的奇偶行分别与两个混沌序列进行异或扩散操作,并减少AES算法轮数,从而产生密文图像.解密时,先通过MD5数字签名算法,获取加密时混沌映射Logistic和PWLCM的相关参数,再按加密的逆过程进行解密.通过MATLAB仿真,分析算法的性能及安全性,包括密钥敏感性、直方图、信息熵、像素相关性、差分攻击、鲁棒性,抗剪切能力、运行时间等,结果显示,相对于标准AES图像加密算法,减少了运行时间,具有更好的安全性.     

基于双混沌系统互反馈的加密算法

为使低维混沌加密系统具有较高的安全性和良好的运算效率,提出一种基于Logistic映射和Tent映射的复合混沌加密系统。通过两种映射互反馈产生密钥序列,再对读取的明文进行加密;同时利用密文反馈的方式来改变混沌映射的迭代次数,使迭代过程具有一定的随机性。结果表明,与单一的Logistic混沌加密相比,该算法具有很大的密钥空间、较高的加密强度和低维混沌加密系统的良好的运算效率,而且能有效地抵抗穷举攻击、统计学攻击和相图攻击。     

抵抗滑动攻击的LEX算法改进

ECRYPT项目中的流密码LEX算法中每组AES加密过程使用相同的加密密钥,这导致其易受到滑动攻击。利用AES的密钥扩展算法改进了流密码LEX算法的密钥采用方案,改进后算法能够有效地抵抗滑动攻击。     

MPECA：面向多平台的高效密码算法

目前基于AESNI指令集设计面向6G系统高速加密算法备受业界关注,如ROCCA算法。然而,如何在不支持AESNI指令集环境下设计高速实现的密码算法是目前的研究难点之一。基于AES轮函数特点,设计了一个面向多平台的高效加密算法——MPECA。该算法轮函数采用四轮AES迭代操作,使其在不支持AESNI低端环境下仍可利用固定切片技术进行高效软件实现。特别地,MPECA比ROCCA在初始化和生成标签阶段少花销32个AES轮函数操作和128个XOR操作,使得其在支持AESNI指令的环境下实现更快捷。实验结果表明：与ROCCA相比,Intel平台上,在不支持AESNI环境下,MPECA加密速度提高了3.05倍,在支持AESNI环境下,MPECA加密速度提高了30.64%;在ARM平台上,MPECA加密速度提高了近2.37倍。此外,MPECA密码算法具有较高的安全强度,足以抵抗差分密码攻击、积分攻击及密钥恢复攻击等。     

一种抗滑动攻击的密钥流提取改进算法

为增强流密码算法泄露提取(LEX)抵抗滑动攻击的能力,通过提取高级加密标准(AES)密钥扩展环节的16字节的中间变量作为下一轮AES加密密钥K,对LEX的密钥体系进行改进。在此基础上,分析改进算法的安全性和运算速度,并通过C++编程测试检验改进算法的密钥流随机性。结果表明,改进后的LEX算法能够抵抗滑动攻击,并保持与LEX算法相同的运算速度和密钥流随机性。     

二次广义cat映射的混合混沌图像加密算法

针对混沌图像加密的特点,为了提高加密的效果,提出了一种二次广义猫映射的混合混沌加密算法。该方法首先利用广义cat映射对像素点进行多次迭代,然后再利用广义cat映射进行多次置乱,并且置乱的次数与图像本身的像素值密切相关。再用广义Henon映射产生的混沌序列与置乱后图像进行扩散加密运算。实验和仿真结果表明该算法克服了以往算法不能抵抗选择明（密）文攻击的缺陷,并且有效解决了混沌系统随机性差、熵攻击、控制参数少等问题。同时具有密钥空间大,加密算法简单,能够较好地抵抗差分攻击、统计特性分析的优势,安全性高,加密效果好。     

简化AES-192和AES-256的相关密钥矩形新攻击

利用AES密钥编排的弱点,检查简化AES-192和AES-256抵抗相关密钥矩形攻击的能力.发现两种新的攻击方法:基于4个相关密钥针对9轮AES-192和基于4个相关密钥针对10轮AES-256的新攻击.文中的研究结果表明:利用4个相关密钥,对9轮AES-192进行的相关密钥矩形攻击其数据复杂度约为2¹⁰¹选择明文数据量、计算复杂度约为2^174.8次加密;利用4个相关密钥,对10轮AES-256进行的相关密钥矩形攻击其数据复杂度约为2^97.5选择明文数据量、计算复杂度约为2²⁵⁴次加密.与已有的结果相比较,这些新分析在攻击9轮AES-192和10轮AES-256中所需的相关密钥数量是最少的.此外,文中还改进了FSE2007论文中针对10轮AES-192的相关密钥矩形攻击,使其所需的数据量和计算复杂度均有所降低.     

基于混沌的水下传感器网络分组加密算法

 由于水声信道是一个开放的环境,水下传感器网络很容易受到各种攻击和威胁。为了解决水下传感器网络面临的安全性问题,本文提出一种基于混沌理论的分组加密算法。算法采用16轮Feistel结构对分组进行加解密,加密轮函数通过双混沌方程构造,轮密钥则通过单一混沌系统生成。通过分析,该算法满足安全性要求。仿真结果表明,相比DES和AES加密算法,该算法消耗比较低的资源,适用于水下传感器网络。     

对DES的Rectangle攻击和Boomerang攻击

作为加密标准,DES(data encryption standard)算法虽然已被AES(advanced encryption standard)算法所取代,但其仍有着不可忽视的重要作用.在一些领域,尤其是金融领域,DES和Triple DES仍被广泛使用着.而近年来又提出了一些新的密码分析方法,其中,Rectangle攻击和Boomerang攻击已被证明是非常强大而有效的.因此,有必要重新评估DES算法抵抗这些新分析方法的能力.研究了DES算法针对Rectangle攻击和Boomerang攻击的安全性.利用DES各轮最优差分路径及其概率,分别得到了对12轮DES的Rectangle攻击和对11轮DES的Boomerang攻击.攻击结果分别为:利用Rectangle攻击可以攻击到12轮DES,数据复杂度为2~(62)个选择明文,时间复杂度为2~(42)次12轮加密;利用Boomerang攻击可以攻击到11轮DES,数据复杂度为2~(58)个适应性选择明密文,时间复杂度为2~(38)次11轮加密.由于使用的都是DES各轮的最优差分路径,所以可以相信,该结果是Rectangle攻击和Boomerang攻击对DES所能达到的最好结果.     

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。     

E2算法的中间相遇攻击

作为AES的候选算法,E2算法由于其特殊的两层SP结构一直是人们研究的热点。研究了E2算法抵抗中间相遇攻击的能力。基于E2算法的结构,利用中间相遇的思想设计了一个4轮区分器,利用该区分器,对E2算法进行了5轮、6轮中间相遇攻击。研究结果表明,E2-128算法对于5轮中间相遇攻击以及E2-256算法对于6轮中间相遇攻击是不抵抗的。这是首次用中间相遇的攻击方法对E2算法进行的分析,相对于已有的结果,该方法降低了所用数据复杂度。     

一种改进的基于混沌和AES的图像加密算法

针对标准AES算法存在轮密钥关联性强的缺陷，考虑混沌系统具有优良的随机特性，本文提出了一种基于混沌和AES的图像加密算法。首先采用流水线的方式优化轮运算的结构，并运用查找表整合字节代换、行移位和列混淆三个代换过程，提高了系统数据处理速度、增大数据吞吐量；其次，混沌系统产生的混沌序列作为轮密钥，使得轮密钥不具有相关性，增强了系统的安全性。通过MATLAB仿真，分析算法的性能，实验结果表明，与标准AES图像加密算法相比，本文设计的加密算法减少了加密的运行时间，且具有更良好的安全性能。     

一种混沌流密码算法设计与实现

提出了一种基于Logistic混沌映射的流密码算法,该算法利用混沌本身所具有的随机特性,提出了一种新的对混沌系统扰动的方法。通过编码算法以及在混沌随机序列数字化的基础上引入一种新的非线性变换算法,以抵抗对混沌流密码系统的各种攻击。经统计测试和相关分析,密钥序列具有较高的线性复杂度和良好的密码学特性。整个加密系统的周期性大、灵活性好,加密模型还可以推广到其他混沌系统。     

对“一种超混沌图像加密算法的安全性分析及其改进”的选择明文攻击

针对一种改进的超混沌图像加密算法进行攻击.该算法利用超混沌系统对像素矩阵的初等变换实现像素置乱,并将像素置乱后的矩阵与超混沌系统的不同组合进行异或运算实现图像扩散.由于该算法采用易被攻击的矩阵初等变换和异或运算的加密措施,使其很难抵抗各种攻击.选择三个各具特点的明文矩阵,在未知加密密钥的前提下对该算法进行选择明文攻击.仿真结果表明对该算法实现了选择明文攻击.     

一种基于改进的混沌猫映射的图像加密算法

混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感,生成的混沌序列具有非周期性和伪随机性的特性,近年来在图像加密领域中得到了广泛的应用。该文提出了一种基于改进的混沌猫映射的图像加密算法,该算法利用混沌猫映射和扩散函数相结合来对数字图像进行置乱加密。改进后的混沌猫映射不仅可以基于像素点进行空间域的变换加密,而且可以基于色度域进行变换加密,从而可以有效地抵抗统计攻击。实验结果表明,提出的算法能够得到令人满意的加密效果。