Chebyshev映射混沌序列用于图像保密通信

1 引言混沌是一种复杂的非线性动力学系统,混沌现象是非线性确定性系统中的一种类似随机的过程,由于对初值条件非常敏感,以及混沌序列具有类似噪声的宽频谱特性,近年来混沌用于保密通信成为人们关注的研究热点。特别是进入90年代,美国的Pecora和Carroll提出了关于混沌系统的自同步理论,使得这一课题的研究达到了高潮。     

基于Chebyshev映射的快速伪随机序列发生器

为克服多比特量化算法抗逆向迭代弱的缺点,提出了一种基于Chebyshev映射的中间多比特伪随机序列量化算法。首先对理想条件下Chebyshev映射的统计特性进行分析,在此基础上分析了生成序列的平衡性与自相关、互相关性,证明了该序列为二元Bernoulli序列并且其自相关与互相关函数服从标准正态分布N（0,1／N）。同其他算法相比,该算法在有限精度条件下增强了混沌序列的抗逆向迭代能力,扩展了序列的周期,提高了长序列的自相关与互相关性能。     

基于Chebyshev混沌序列的数字图像扩频水印

利用同一密钥的混沌序列对有意义的水印信息加扰扩频实现双重加密,再考虑人类视觉系统(HVS)的影响将水印加到宿主图像小波变换的低频系数中,提取时利用图像复原方法实现盲检测。通过仿真,比较PN序列和M序列,从峰值信噪比(PSNR)和归一化相关系数(NC)的结果可知,该数字水印具有较好的鲁棒性和安全性。     

基于混沌映射的图像加密算法

提出一种基于混沌映射的图像加密算法,该算法对图像进行拉伸融合折叠变换,通过映射其矩阵的某行数据,得到修改Logistic映射初值的关键密钥m,并由2个Logistic混沌映射相结合产生加密序列,将图像与该序列进行相应代数运算,从而获得加密图像。理论分析和实验结果表明,该算法对密钥具有较强的敏感性,且加密图的像素值分布较均匀。     

基于均匀化分布的Chebyshev映射系统构建及特性分析

针对传统Chebyshev映射所呈现的值域边界双峰的分布特性，为满足优化理论中序列均匀分布的需求，结合Chebyshev映射概率密度函数进行数理推导，将得到的随机变量函数与原映射级复合成新的系统。通过对比研究表明，系统具有良好的均匀分布特性、遍历特性、平衡性和较低的复杂度，所产生序列的随机误差小，相似度高。最后将系统应用于优化算法中的初始化种群阶段，进一步说明了所做的均匀化分布系统在改善原序列均匀分布特性的效果是显著的。     

基于混沌映射的伪随机序列发生器

提出了一种基于线性分段混沌映射(PWLCM)的收缩式伪随机序列发生器。针对分段线性混沌映射“逐段线性”的缺点,提出一种新的混沌轨迹比特位提取算法。该算法使用具有最长周期的线性移位寄存器(m-LFSR)所产生的序列来控制混沌轨道比特位的提取,从而有效避免混沌轨道泄露造成的安全性问题。分析表明,该发生器具有良好的密码学特性。     

基于混沌映射的伪随机序列发生器

提出了一种基于线性分段混沌映射(PWLCM)的收缩式伪随机序列发生器.针对分段线性混沌映射“逐段线性”的缺点,提出一种新的混沌轨迹比特位提取算法.该算法使用具有最长周期的线性移位寄存器(m-LFSR)所产生的序列来控制混沌轨道比特位的提取,从而有效避免混沌轨道泄露造成的安全性问题.分析表明,该发生器具有良好的密码学特性.     

基于Chebyshev映射的混沌粒子群融合FCM聚类算法

在PSO融合FCM实施聚类分析中,为克服PSO迭代后期易于发生早熟这一问题,选用Chebyshev映射产生混沌序列。在粒子群初始化时,使用该映射分别初始化各粒子位置和速度,同时,在粒子群算法各次迭代运行中,使用该映射计算惯性系数,并利用适应度方差判定粒子群算法是否发生早熟。若未发生早熟,则依基于混沌惯性系数粒子群搜索最优解,当发生早熟时,则按当前粒子群迄今为止搜索到的最优位置为起点进行混沌搜索,并用搜到的最优位置替换粒子群中最差粒子位置,进而将该混沌粒子群算法同FCM算法融合完成聚类分析任务。提出一种基于Chebyshev映射的混沌粒子群融合FCM均值聚类算法。实验结果显示该算法具有较好的寻优能力并提高了样本分类精度。     

基于二维Logistic与Chebyshev映射AES混沌加密算法

本文针对传统AES算法中存在的安全性差的问题,提出了一种基于二维Logistic和Chebyshev混沌映射为混沌密钥发生器的AES改进算法,克服了传统AES算法中由于密钥唯一造成的安全性较低的缺点,实验结果显示本文提出的算法比传统AES算法有更高的安全性.     

基于改进混沌映射的图像加密算法

为保证图像传输过程中的安全性,针对传统混沌映射加密算法存在的缺陷,提出一个基于改进混沌映射的图像加密算法。采用雅克比椭圆映射对初始密钥进行迭代,产生新的密钥;采用位置集合置乱方法对该密钥进行处理,得到一个位置集合,利用该位置集合对明文图像进行加密,得到密文图像;采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,该算法可以获得较好图像加密效果,具有安全性高、密钥空间大等优点。     

一种基于Chebyshev混沌神经网络的视频水印算法

针对视频版权的保护,提出一种基于Chebyshev混沌神经网络的视频水印算法。首先选取二值图像作为图像水印,利用Chebyshev混沌神经网络对图像进行加密;然后对宿主视频进行分帧处理,通过Henon映射产生混沌序列提取关键帧,同时提取关键帧亮度分量的低频系数,将处理后的图像水印自适应地嵌入小波变换后亮度分量的低频系数中。实验结果表明,该算法具有较好的不可见性,且针对噪声、高斯滤波、旋转、帧丢失等攻击具有良好的鲁棒性。      

采样列化的切比雪夫混沌测量矩阵构造算法研究

压缩感知利用信号的稀疏性,无损地从低维测量信号中恢复高维度稀疏信号,近年来得到极大发展。然而,目前存在的测量矩阵中大多存在元素相关性高等问题,无法保证恢复效果的精确性,大大制约了它们的应用前景。基于此,通过引入切比雪夫混沌系统,提出一种基于采样列化的切比雪夫混沌感知测量矩阵(SC3M)。不同于经典的相对独立取值的构造方法,SC3M矩阵通过对切比雪夫混沌序列做采样列化及归一化处理等操作来确保矩阵的低列相关性,以优化重构效果。进一步,结合Johnson-Lindenstrauss引理严格证明了其满足约束等距特性(RIP),给提出的测量矩阵的应用提供了扎实的理论依据。实验仿真表明,提出的混沌测量矩阵能确保良好的信号和图像重构精度,明显优于纯随机矩阵、伯努利矩阵和高斯矩阵等其它经典测量矩阵。     

基于混沌映射的分组密码算法

提出一种新的混沌分组密码算法。该算法基于扩展Feistel结构将128 bit明文加密为128 bit密文。轮函数中的S盒由Logistic混沌映射产生,算法密钥由128 bit的初始密钥通过Cubic映射迭代生成。采用硬件描述语言VerilogHDL设计实现该算法,并用Modelsim对加解密过程进行仿真,实验结果证明其具有高灵敏度的S盒,密钥空间大,混乱和扩散性能好。     

一个基于离散混沌加密的数字水印算法

设计了一个基于离散混沌动力系统和小波分解的数字图像水印算法。在水印图像预处理阶段,利用Logistic映射生成的混沌序列对水印图像进行扩展置乱,再利用Logistic映射生成密钥来对水印信息进行加密,从而保证了水印信息的安全性。在水印图像嵌入阶段,对宿主图像进行三层小波分解,利用小波系数大小关系将水印嵌入到水平方向的高频系数中。分析和实验结果表明,该算法具有良好的鲁棒性,水印的安全性和不可见性明显优于常见算法。     

基于猫映射和DNA编码的图像加密算法

为实现更有效、安全的网络数字图像传输,提出一种基于猫映射和DNA编码的图像加密算法。利用广义猫映射对图像像素进行置乱,运用DNA编码对像素进行一定迭代次数的碱基对互补替换,其中迭代次数由Chebyshev映射产生,最后得到加密图像。实验和安全分析结果表明,该算法不仅可以达到较好的加密效果,而且有足够大的密钥空间抵制一般性攻击,可满足抵御统计性分析及攻击性操作等图像加密算法的要求。     

混沌敏感性在图像加密中的2种应用

混沌系统的结构参数敏感性、初值敏感性和以同一分布遍历各态的特性较好地对应密码系统的一些基本特性。分析结构参数和初始值变化对混沌序列敏感性影响,得到混沌序列敏感性效应是一个积累过程。将混沌序列按照敏感性划分为混沌敏感性前后期序列并给出界定原则。探究混沌序列敏感性在图像加密时的2种不同应用。     

基于混沌映射和DNA编码的图像加密算法

针对Logistic映射应用于图像加密时迭代点比较集中、遍历性较差的问题,提出一种改进的基于斜帐篷映射与脱氧核糖核酸(DNA)理论的图像加密算法。利用斜帐篷映射产生2组混沌序列来置乱图像中像素的位置,对初步置乱后的图像进行DNA编码,使其成为一个DNA序列,再由斜帐篷映射产生一组混沌序列以置乱DNA序列,通过DNA反变换得到最终的加密图像。从安全性和置乱程度2个方面进行仿真分析,结果表明,与Arnold变换、Hilbert曲线等传统置乱方法,以及Logistic映射与DNA理论相结合的算法相比,该算法具有更好的加密特性。     

一种基于混沌序列排序的图像加密新算法

文章提出了一种新的基于混沌序列排序的混沌图像加密方法,其包含替代算法部分和置换算法部分,且两者都基于一维离散混沌映射。其中提出的混沌序列排序算法不仅提供的密钥空间大,而且置乱位置的随机性好,位置分布均匀。实验结果表明该算法具有很强的安全性。     

基于实值混沌序列的DSSS系统性能分析*

为了提高直接序列扩频(direct sequence spread spectrum,DSSS )系统的可靠性和安全性,将实值混沌序列作为扩频序列应用于DSSS 系统中,并从误码率、抗截获能力、系统参数检测三个角度对其性能进行分析。结果表明基于实值混沌序列的DSSS系统误码率性能与常规二值混沌序列相近,具备更好的抗截获能力,其系统参数更加隐蔽,符合DSSS系统安全保密传输信息的需求。