一种新的三维Arnold变换和混沌序列相结合的图像加密算法

提出了一种新的三维Arnold变换和混沌序列相结合的图像加密算法。首先将待加密的原始图像转换为三维图像,然后利用三维Arnold变换对转换后的图像进行多次置乱操作,再利用Logistic混沌序列与图像进行逐位异或运算,从而得到加密图像。实验仿真结果表明,该算法具有良好的加密效果。     

基于指数-余弦离散混沌映射的图像加密算法研究

为了增强图像数据传输的安全性,该文提出一种新型的2维指数-余弦离散混沌映射系统。该系统通过向1维余弦混沌系统中引入指数和高次幂非线性项来构造新型混沌映射。引入的非线性项对1维余弦混沌系统的迭代过程进行扰动得到更饱满的混沌相轨。利用Lyapunov指数谱、系统分岔图等对该系统的混沌动力学性质进行了验证。基于此混沌映射,该文提出一种新型的混沌图像加密算法。该算法通过“置乱-扩散-置乱”等加密环节,使得加密后的数据具有很好的数据安全性。加密图像数据的安全性分析也表明2维指数-余弦混沌映射具有较强的算法鲁棒性以及加密安全性。     

基于遗传-超混沌的数字图像加密算法设计

针对当前置乱-扩散图像加密算法在像素位置置乱过程中存在容易遭受选择明(密)文攻击问题,尝试利用混沌理论产生随机序列,再进行加密,加密过程中涉及的参数通过遗传寻优得到。此算法引入明文反馈机制到图像置乱过程中,使得置乱效果不仅与混沌初始序列有关,而且与明文本身也密切相关,实现了图像特性与加密算法的有机融合。而通过在扩散加密过程中引入了明文反馈机制,来提高算法对明文的敏感性和算法的抗选择明文及密文攻击性能,有效融合了图像的特征信息进行加密算法设计,使得加密算法某种程度上具有数据驱动特性。最后,通过实验和相关分析表明,该算法不仅可以有效抵御选择明文攻击、抵抗统计攻击及信息熵攻击,而且还有效提高了图像加密效率,实现图像安全传输。     

一种改进的混沌图像加密算法

为了减轻有限精度效应对混沌特性的影响,在此提出了一种基于混沌扰动的改进算法.首先讨论量化误差对Logistic混沌特性的影响,提出基于混沌扰动的Logistic映射实现,通过混沌序列随机改变混沌映射的输出.对改进算法的分析表明,混沌序列的随机性和周期性方面比改进前有了明显的改善.最后提出基于混沌扰动的图像加密算法,仿真表明,图像的保密性能大大增强.     

自适应混沌的并行双向图像加密方案

为了提高图像加密算法的运行速度,同时兼顾算法的安全性,提出了一种自适应混沌的并行双向图像加密算法。算法对图像进行分组并行加密,用分组内的元素对两个一维混沌映射的参数及初始值进行扰动,并将生成的两个混沌序列相异或得到加密序列。采用正反双向加密,在正向加密后使用分组最后一个元素实现分组间扩散,最后通过反向加密将最后一个元素的变化扩散至整个分组。实验结果表明,算法执行速度快,且安全性高。     

基于小波变换的图像置乱加密算法研究

在传统算法的基础上,结合小波理论和混沌理论及置乱方法,研究实现了一种基于小波变换的图像置乱加密算法,首先对图像进行二维离散小波变换,再进行混沌加密。实验结果证明该算法加密效果良好,加密后图像的直方图分布均匀且峰值信噪比较高。     

基于仿射和复合混沌的图像自适应加密算法

基于有限整数域上的三维仿射变换和复合混沌,提出了一种新的数字图像加密算法,先置乱图像中像素的位置并根据像素坐标混合像素值,然后依次进行非线性的扩散、代换、再扩散,代换时用图像数据扰动耦合的多个混沌系统以进行自适应加密.算法如此迭代3轮,可有效地抵御选择明文攻击;密钥空间巨大,可抵御穷举攻击.其中的置乱操作可以直接作用于任意宽高比的图像,不需要进行预处理.构造的混沌系统形式简单,符合模块化设计思想,易于并行实现.     

基于混沌Hopfield神经网络视觉意义的图像加密算法

为解决传统加密方案得到的类噪声图像在传输过程中常常会因其视觉效果而受到攻击的问题,提出一种基于混沌Hopfield神经网络的具有视觉意义的双图像加密算法.对混沌Hopfield神经网络迭代生成随机数矩阵,与两幅压缩后的明文图像组合后进行离散余弦变换.通过生命游戏算法生成置乱矩阵来进行置乱.将置乱后的图像分为三部分,通过...     

一种基于新混沌映射的矩形图像三维加密算法

二维混沌映射应用于图像加密时一般要求图像是 正方形,且加密中只进行图像置乱,不改变像素值, 不能抵御明文攻击。提出一种基于新混沌映射的矩形图像三维加密算法:首先利用像素值的 特点,将图像 分为8层,再将每层依次进行平铺、连接,构成一个原图8倍大的新图像。接着,利用映射 原理,设计能 加密矩形图像的新混沌映射,并对新图像进行图像置乱。最后,把密图转换为成原图大小。 解密过程和解 密过程对称。仿真表明:加密算法可处理矩形图像,能同时快速实现图像置乱和混淆,改变 了图像像素的 统计特征。测试与安全性分析验证了算法的有效性和加密安全性。     

基于混沌置乱和混沌加密的DCT域数字水印算法

把混沌理论应用到图像置乱中,提出了基于混沌的数字图像置乱算法.利用混沌加密算法来对水印数据进行加密,能有效防止攻击者根据统计学方法来检测到水印.然后,对载体图像进行DCT变换,并在DCT域上嵌入水印.通过抗攻击仿真实验表明,该数字水印算法具有较强的抗剪切攻击和噪声攻击能力.     

A fast encryption algorithm of color image based on four-dimensional chaotic system

As the low complexity of low-dimensional chaotic system and the slow speed of image encryption, this paper proposes a fast encryption algorithm of color image based on four-dimensional chaotic system. Firstly, we propose a new method of designing four-dimensional chaotic system based on the classical equations of three-dimensional chaotic system, to increase the complexity and key space of the encryption algorithm. Secondly, according to the nature of color images’ pixels channel, we design a new pseudo-random sequence generator and reuse the random sequence, to improve the speed of image encryption. Finally, the methods of row-major and column-major are used to diffuse the original image and the cat map with parameter is used to scramble the image pixels, respectively, to achieve the effect of encryption. The results of simulation and security analysis show that the proposed encryption algorithm is of good performance on security, robustness and high encryption speed.     

一个新多涡卷混沌系统的设计及在图像加密中的应用

该文提出一种三涡卷混沌系统,首先对系统的李雅普诺夫指数、分岔图、Poincare截面图、功率谱图及平衡点稳定性等动力学特性进行了理论分析和数值仿真,结果表明该系统具有良好的动力学特性和丰富的拓扑吸引子.基于电路仿真软件Multisim研制了实验仿真电路,该电路结构简单、易于实际制作,且仿真实验与理论分析结论十分吻合,证...     

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。     

一种基于超混沌M-G系统的图像加密算法

针对低维混沌序列加密图像保密性差,而复合混沌序列又使得混沌系统结构复杂,同步性差,本文研究了一种基于参数辨识的超混沌时滞模型的图像加密算法,引入位图像加密的思想,并对待加密图像信息进行加密前处理,使得图像信息能够应用M-G超混沌模型进行加解密。此系统结构简单,实用性强,不需要混沌同步。试验和理论分析表明加密效果是令人满意的。     

基于三维超混沌系统的彩色图像加密算法

针对彩色图像的存储特性,为了改进彩色图像加密算法的安全性和效率,提出了一种基于三维超混沌系统的彩色图像加密算法.该算法利用改进的三维超混沌系统产生混沌序列,采用复合加密算法实现彩色图像在空域上的加密.使用MATALAB7.0进行仿真实验.理论分析和实验表明,该算法具有良好的保密性和加密效果.若进一步降低运算量,该算法可对诸如军事卫星图片、商业机密图纸、远程私人病历等需要保密通信的场合有广泛的应用前景.     

一种基于混沌序列的数字图像加密算法

对Logistic映射混沌序列生成方法作了一些改进,改进后生成的序列不仅克服了一维混沌序列的短周期行为,而且统计性能有了一定程度的改善。提出了一种基于此混沌序列的JPEG格式数字图像加密算法,通过在图像压缩的同时执行加密运算,使密图具有良好的压缩效率,试验表明加密效果是令人掩意的。     

真彩图像和视频加密新方案的研究与实现

提出一种新的混沌真彩图像和视频加密算法.在对图像预处理的基础上,应用Henonlsine复合混沌系统产生的混沌序列对预处理后的图像矩阵进行位置置乱和灰度值替代结合的方法加密.通过性能分析,表明该算法具有良好的加密效果.将该算法应用于视频加密之中,并引入"一帧一密"的技术,仿真和通信平台的成功测试表明该算法对视频加密的适用性和良好性能.     

一种新的图像加密算法研究与应用

提出了一种新的混沌彩色图像加密算法.首先由Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,并利用"一幅图像一次密钥"的密钥同步方案,实现了一个基于混沌的图像保密通信系统.该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

Chaotic image encryption based on circular substitution box and key stream buffer

A new image encryption algorithm based on spatiotemporal chaotic system is proposed, in which the circular S-box and the key stream buffer are introduced to increase the security. This algorithm is comprised of a substitution process and a diffusion process. In the substitution process, the S-box is considered as a circular sequence with a head pointer, and each image pixel is replaced with an element of S-box according to both the pixel value and the head pointer, while the head pointer varies with the previous substituted pixel. In the diffusion process, the key stream buffer is used to cache the random numbers generated by the chaotic system, and each image pixel is then enciphered by incorporating the previous cipher pixel and a random number dependently chosen from the key stream buffer. A series of experiments and security analysis results demonstrate that this new encryption algorithm is highly secure and more efficient for most of the real image encryption practices.