基于掺铒光纤激光器超混沌特性的图像加密算法

针对基于低维混沌系统的图像加密算法安全性不高的问题,提出了一种新的基于掺铒光纤激光器(Er-doped fiber laser,EDFL)超混沌特性的数字图像加密算法。算法包括置乱和扩散两个阶段:首先利用离散标准混沌映射对明文图像像素位置进行置乱,同时为了提高算法效率,通过像素间的异或操作将扩散效果引入置乱阶段。然后利用EDFL超混沌系统产生的值加密置乱后的像素值,从而得到密文图像。试验结果表明:本文算法密钥空间大,密文对密钥和明文充分敏感,只需置乱和扩散的一轮循环即可获得良好的加密效果和较高的安全性能。     

基于像素位置置乱和替代的超混沌图像加密算法

针对一些基于置乱、扩散结构的混沌图像加密算法,在像素位置置乱过程中,操作简单易受攻击等不足,提出一种改进的加强型超混沌图像加密算法.在置乱过程中加入了明文反馈机制,使得置乱效果不仅与混沌序列有关,而且跟明文本身也密切相关.在像素值替代加密的过程中,同时加入了密文和明文两种反馈机制,使得密文与明文、密钥之间的关系更复杂.经理论分析及仿真结果表明,改进算法不仅可以抵御选择明文攻击和选择密文攻击,且具有更好的密码学特性.     

基于混沌理论和Hash函数的自适应图像加密算法

为了实现对数字图像的加密,提出了一种基于混沌理论和Hash函数的自适应图像加密算法。该算法用抽取的Lorenz混沌信号及Hash函数得到像素置乱矩阵,并对图像的像素进行置乱,利用分段Logistic映射对图像灰度进行自适应扩散。理论分析和仿真实验结果表明,该算法具有密钥空间大、抗统计攻击能力强、有效抵抗熵攻击、秘钥敏感性强等良好的性能,能够达到相应的安全水平。     

基于一维混沌映射和比特块置乱的图像加密

提出了一种基于一维混沌映射和比特块置乱的彩色图像加密算法。利用Logistic映射生成的伪随机序列对彩色图像进行置乱,将置乱的图像分解成24个位平面。对每个位平面进行8×8的比特块划分并对其进行第二次置乱,对第二次置乱图像的进行扩散操作,得到加密图像。实验结果表明,与像素块置乱的多图像加密算法相比,本文算法具有较大的密钥空间和较好的鲁棒性能、安全性和加密效果良好。     

基于五维混沌系统的数字图像加密算法

该文提出了一种新的基于五维混沌系统的数字图像加密算法.首先应用改进的五维Lü系统产生5个混沌序列,用其中一个混沌序列对图像进行置乱,接着将置乱后的图像分成4块,分别用剩下的4个混沌序列分别对每块进行像素替代,最后应用评价指标对加密效果和安全性进行分析.实验结果表明,该方法密钥空间大,抗攻击力强,加密图像像素值分布随机,...     

遗传模拟退火算法和混沌系统的图像加密方法

由于部分图像加密方法采用传统的置乱算法及低维混沌系统,从而会出现密钥空间较小、复杂度低等问题,导致算法易被选择明文攻击。因此,提出了一种结合遗传模拟退火算法与高维混沌系统的新型彩色图像加密算法,以获得更强的安全性能。首先使用遗传算法的选择、交叉操作来对明文图像进行处理; 然后利用模拟退火算法生成的最优序列对图像进行置乱。通过这三个操作可以使置乱图像的直方图达到均衡,从而可以抵抗统计攻击。为了增强图像各层的关联性,利用彩色图像交互的方法对置乱图像进行交互式变异操作。与传统的“置乱-扩散”加密框架相比,该方法不仅可以增加加密系统的复杂度,而且可以增强加密算法对明文图像的敏感性。实验结果和性能分析表明,所设计的加密方法具有大密钥空间、高安全性和对明文图像的高敏感性,可以抵抗常见的密码分析学攻击。     

基于Arnold变换与CNN系统的彩色图像加密算法

为了提高图像信息的安全性,提出基于Arnold变换策略和细胞神经网络的彩色图像加密算法。首先对高度和宽度不同的图像进行处理;再对处理后图像的3个颜色分量分别进行Arnold置乱,置乱的迭代次数由明文图像、加密密钥和变换周期所决定;最后对置乱后的图像进行加密处理。解密时需根据变换周期决定Arnold反置乱的方法。从加密效果、密钥敏感性、密钥空间等方面,对该加密算法进行仿真研究,通过实验验证了该算法较强的安生性和鲁棒性。     

基于混沌和边缘特征的医学图像加密算法

基于混沌和边缘特征,给出一种医学图像加密算法,以改善加密效果并提高安全性能。先对原始医学图像进行位平面分解,并利用混沌序列获得源图像的边缘映射;再对原始图像位平面和源图像边缘映射依次进行异或操作;将异或图像合并后进行像素置乱和像素扩散处理,即可实现对医学图像的有效加密。理论分析和仿真实验表明,所给算法具有较大的密钥空间及密钥敏感性,与已有同类算法相比,其抵抗安全攻击的性能更强。     

一种基于双向扩散的混沌图像加密算法研究

利用耦合映像格子所产生的混沌信号优良特性,采用混沌密钥时变的图像像素值双向扩散的加密方案,研究提出了一种新的混沌图像加密算法,然后对所提算法进行测试仿真和性能分析,测试结果表明所提算法具有较强的安全性和有效性,足以抵抗穷举攻击、统计攻击、差分攻击、已知/选择明文攻击等各类常见的攻击.     

新混沌系统与神经网络结合的图像加密算法

为了解决传统单一混沌图像加密算法中混沌系统退化、加密算法难以抵抗选择明文攻击等问题,构造了新3D-Duffing混沌系统,设计了一种明文相关联的位循环扩散加密算法,对图像进行第一次加密;采用RBF神经网络对Henon混沌序列进行预测,得到预测密钥流,在加密序列中随机嵌入预测密钥的方法来对图像进行二次加密,从而能有效地抵...     

一种基于复合混沌系统变参数图像加密新算法

基于变参数的复合混沌系统,提出了一种图像加密新算法．首先,根据一维Logistic映射选择自身的系统参数,并结合三维混沌系统,构造一种非线性耦合函数来对明文进行置乱．其次,根据明文信息和混沌序列,对每一次置乱后的像素点进行像素灰度变换．这样,算法便具有密码学所需的置乱、随机等特性．仿真实验和安全性分析表明,该加密算法加密效果良好,密钥空间较大,并有良好的统计特性,可以有效地抵御穷举攻击、差分攻击以及选择明文攻击等．     

基于混沌控制的选择复合加密算法

为了提高图像信息的安全性,提出一种混沌技术和像素扩散加密相结合的图像加密新算法。利用Runge-Kutta方法求解四维混沌系统并经非线性处理产生混沌序列,用以控制图像扩散加密方式并获得多种扩散加密方法相融合的复合加密算法。对图像加密结果的相邻像素相关性、密钥敏感性、抗差分攻击等性能所进行的分析研究以及相关实验结果均表明,所提新算法具有可行性,且安全性能较高。     

基于超混沌序列和位平面置乱的图像加密算法

通过研究分析已有的图像加密算法,结合超混沌系统和灰度图像的特性,提出一种基于超混沌序列和位平面置乱的图像加密方法。首先,利用本算法将明文灰度图像位平面分解;然后,采用Arnold置乱对高4位平面进行像素位置置乱;接着,将与明文相关的初值迭代产生的Chen超混沌序列对各平面进行像素值改变置乱;最后,将各置乱位平面整合成密文图像。实验结果和数据分析表明:加密图像灰度呈均匀分布,密钥空间大并高度敏感,可有效抵御统计、差分等攻击,具有较好的抗切割攻击能力,算法高效安全。     

基于动态分组和扩散置乱的混沌加密方法

为了提高图像加密的安全性和有效性,提出一种基于动态分组和扩散置乱的混沌加密方法。将明文图像随机分组并采用比特位和行列的置乱、扩散操作对其加密,其密钥流产生于基于明文图像的逻辑映射,扰乱明文图像和密文图像之间的映射关系;并且在进一步加密过程中,明文图像像素由密文图像反馈算法取代,使得加密过程受到明文图像控制参数的影响。理论分析和实验测试结果表明,该算法可以抵御选择性攻击和差分攻击,具有较好的统计特性,可以运用于图像信息安全保护。     

基于CNN高维超混沌系统图像加密算法

基于高维细胞神经网络(CNN)混沌系统,提出了一种灰度图像加密算法。首先,利用仿真数值方法,分析了CNN系统的复杂的动力学特性和初值敏感性等特点,并利用其系统特点设计了一种新的伪随机序列发生器。然后,利用伪随机序列发生器生成的伪随机序列密钥对待加密图像进行置乱,再进行横向和纵向扩散,实现对图像进行加密。最后,通过实验验证了算法的有效性,测试了算法得到安全性,结果表明该算法具有较好的安全性、鲁棒性等优点。     

基于改进型二维映射和DNA编码的图像加密

为了增加图像加密的安全性,提出一种基于改进型二维映射和脱氧核糖核酸(Deoxyribo Nucleic Acid, DNA)编码的图像加密算法。首先,结合Logistic映射、Sine映射和Henon映射的特点,设计了一种改进型二维离散混沌映射,具有较好的随机性且为满映射,适用于图像加密;然后,基于该混沌序列对图像明文进行DNA编码,通过DNA运算实现了图像的置乱和扩散,完成了图像的加密。仿真实验结果表明,该加密算法的像素数变化率(Number of Pixels Change Rate, NPCR)和统一平均变化强度(Unified Average Changing Intensity, UACI)均接近或高于理论计算值,峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)小于10,说明改进算法的明文和密钥敏感性高,能有效抵御差分攻击。     

一种基于神经网络的图像加密算法

混沌加密为当今数字图像的机密性保护提供了一种实用的方法.针对图像信息在网络中的安全传输问题,设计了一种基于激光混沌系统与神经网络的图像加密算法.通过相图、李雅普诺夫指数谱和分岔图分析,证实了单模激光动力系统的混沌特性.通过BP神经网络对原始图像进行压缩,对压缩后的图像采用单模激光混沌系统生成的混沌序列进行像素置乱和扩散...     

一种基于Logistic模型和正交拉丁方变换的图像加密方法

确保数字图像信息的安全,是当前信息处理技术领域的难点和热点.混沌序列具有容易生成且对初始条件和混沌参数敏感等特点,近年来在图像加密领域得到了广泛应用.提出了一种新的图像加密算法,利用Logistic混沌映射,先对图像像素进行灰度置乱加密,然后采用基于正交拉丁方的变换对加密后的图像进行置乱.实验和分析结果表明.此算法具有密钥空间大、不易破解等特点.     

时域图像加密算法的研究

针对高保真图像只能在时域加密这一特征,总结当前时域加密的各种方法,可以分为三类：单一混沌置乱、单一混沌加密和混合混沌加密算法。提出分块混沌图像置乱和具有后效性的混沌加密新算法。在分块混沌置乱中,给出相关系数计算公式和置乱前后的相关系数对比,在混和加密后,给出熵的统计分析。最后,混和加密算法的安全性分析表明此加密算法具有很强的抗统计攻击和差分攻击。     

基于五阶CNN超混沌系统的图像加密方法

为提高二维图像加密的效果,提出一种将像素置乱和像素替换相结合的图像加密方法。首先,利用位平面分解处理明文图像,接着利用幻方变换置乱方法分别对8个位平面进行像素置乱加密预处理,然后对4个高位平面使用五阶细胞神经网络（CNN）超混沌系统产生的超混沌序列进行像素替换的再次加密。实验结果表明:加密后图像的信息熵可达到7.986,体现出较高的随机性;实现了对加密图像直方图的改变,降低了像素间的关联性。该方法有效地提高了二维图像的加密效果和抗攻击能力。