基于混沌系统的数据加密方案

提出了一种善于混沌系统的数据加密方案.     

基于混沌系统的对称图像加密方案

采用基于外部密钥的复合混沌系统对数字图像进行对称加密,由外部密钥产生混沌系统的初始值。复合混沌系统由2个Logistic系统构成,一个用来产生置换矩阵,对图像进行像素置换操作,另一个用来产生灰度扰乱序列。在对灰度扰乱过程中,使用基于外部密钥导出的子密钥对灰度扰乱序列进行采样。在置换过程中,通过加入置换矩阵信息,使位置置换和像素替代过程以简单有效的方式复合,提高系统的耦合性。     

基于多混沌系统的彩色图像加密方法

为了提高彩色图像加密的安全性和加密性能,设计了一种基于多混沌系统的彩色图像加密方法.将一个彩色图像分解为R、G、B三个灰度图像,使用MD5算法动态生成加密算法的初始值,然后使用三种不同的基于混沌的加密结构对三个图像进行加密.对R图像使用Feistel结构加密,其中Feistel结构的S一盒由Logistic混沌序列和Hyperhenon混沌序列组合产生;对G图像使用由Lorenz系统产生加密序列对图像进行代替和置换操作的加密结构;对B图像使用由分段线性混沌映射产生加密序列,然后加密图像的加密结构,再把加密后的图像结合起来生成加密后的图像.理论分析和实验结果表明,该加密方法能够较为有效地保证彩色图像加密的安全性.     

基于混沌系统的彩色图像加密新方案

提出了一种新的基于三维Chen系统的彩色图像加密算法。将三维空间的彩色图像转换成二维的灰度图像,利用混沌系统生成的混沌序列对二维灰度矩形图分别进行行置乱及列置乱;对置乱后的图像进行加密;按折叠算法对加密后的图像进行折叠处理。仿真结果及安全性分析表明,该加密算法是在二维空间对图像像素进行处理的,相对于三维加密算法而言,降低了算法的计算强度和空间需求,从而减少了运行时间,加快了加密速度;置乱时实现了不同层次（R,G,B）亮度值的完全混合,加密效果好,安全性更高。     

基于高维混沌系统的LSB加密方法

为了更加有效地保障信息安全,针对低维混沌密码体系和传统LSB的缺点,构建了基于高维Lorenz混沌系统的加密体系,增大了密钥空间.通过理论和实验分析,选择了合适的采样间隔,并利用LSB隐蔽性强的特点,提出了一种基于高维混沌加密的LSB加密体系.理论分析和实验结果表明,该算法可以有效抵御局部线性攻击、相空间重构攻击和熵攻击等,安全性较高,且具有较强的鲁棒性.     

基于新的超混沌系统的图像加密方案

提出了一个新的超混沌系统,分析了新系统的混沌吸引子相图、平衡点及其性质、工yapunov指数等非线性动力学特性,并用该超混沌系统对图像进行加密研究。给出了一种新的基于四维超混沌系统的图像加密算法。实验结果及安全性分析表明,该算法具有较强的抵御穷举攻击、统计攻击、已知明文攻击能力,因而具有较高的安全性。     

基于混沌切换系统的语音加密

鉴于语音信号的“即时性”特点,在分析了混沌掩盖、混沌调制进行加密利弊的基础上,构造了一种混沌切换加密方案,对语音进行了更安全有效地加密．计算仿真实现了对语音信号的加密,实验表明了此方法的可行性,并对其加密解密效果、抗破译能力、同步时间以及保密强度进行了分析和比较．     

双混沌系统图像加密方案

提出一种基于baker映射置乱、Logistic映射和Lorenz方程相结合的双混沌系统的图像加密算法。通过对图像分块,引入随机坐标,避免baker 映射将（0,0）映射到自身;将Logistic映射和Lorenz方程相结合构造双混沌映射序列,结合baker映射实现图像加密。算法可缩短单个加密序列的长度,降低单混沌映射引起的退化风险,从而提高了加密算法的安全性。实验证明算法对密钥的敏感度强,能抵御各种攻击。     

基于双重二维混沌映射的压缩图像加密方案

为了提高混沌加密系统的安全性和加密速度,提出了一种联合混沌映射的轻量级压缩图像加密方案。首先,为了加速加密过程,破坏像素间的相关性,将数字图像分割为图像块,并通过在频域中的处理对其进行压缩;然后,实施2D Logistic混沌映射,用于在密钥生成、置乱和替换阶段对图像像素进重排和换位。此外,为了进一步提高安全等级,在扩散阶段利用另一种混沌映射2D Henon映射来改变置乱图像的像素值。性能评估结果表明,所提方案能够满足图像加密的安全性要求,且密钥空间大。与其他优秀方案相比,该方案能够更好地抵御统计和差分等攻击,且对生成的密钥空间改变具有高度敏感性。其中,密钥空间大小为256位,实现了约99%的NPCR值和超过15%的UACI值。     

一个多级混沌加密系统的安全性分析及其密钥映射技术

对文[1]中的多级混沌加密系统进行了安全性分析,包括密钥空间、密文对密钥的敏感性、抗攻击能力等方面,分析结果表明该系统具有良好的密码学特性。给出了将用户口令映射为系统加密参数的关键技术,该技术对系统的软件实现具有一定指导作用。     

一种新的基于混沌映射的分组密码算法研究

通过引入二进制分数及其相关运算,提出一种新的基于混沌映射的分组密码算法.该密码算法主要由三个部分组成,即基于Tent混沌映射的扩散过程和混淆过程以及基于分段线性混沌映射的密钥生成过程.分析表明,该算法具有较大的密钥空间,并在密文随机性测试、明文与密文的相关性测试、明文敏感性测试和密文敏感性测试中具有良好的表现,同时,由于将浮点运算转换成整数运算,其效率将高于其他基于混沌系统的密码算法.     

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。     

基于多维混沌系统的图像加密算法

针对目前低维混沌系统容易遭遇分割攻击的问题,提出一种基于多维混沌系统的图像加密算法。以Arnold、Ushiki及3D Lorenz为基础,采用多轮混淆变换和单轮扩散变换研究不同维的混沌映射,包括对图像像素置乱、密钥流生成以及加密操作符选择运算。实验结果表明,该算法能获得良好的加密效果,具有较高的安全性能及较强的抗攻击能力。     

对DLWX混沌密码算法的分割攻击

分析基于混沌的视频加密算法的安全性,该算法是由混沌映射构造的移位密码,给出对该移位密码的攻击方法并且恢复出混沌映射产生的量化序列。混沌映射产生的量化序列具有前几个量化值对混沌初始值的低位比特变化不够敏感的性质,提出由量化序列恢复混沌初始值的分割攻击方法。在密钥长度为56bit并且参数k=4和r=4的条件下,分割攻击算法的成功率为0．9171,计算复杂性约为2^28,存储复杂性约为2^20。     

对一类迭代混沌分组密码的分析与改进

用选择明文攻击的方式对一种基于迭代混沌映射的加密算法进行了分析,并提出了相应的改进算法.在改进算法中,子密钥序列以密文反馈和从混沌映射中抽取数据相结合的方式产生,使子密钥序列在保持良好的均匀分布和随机统计特性的同时,还与明文相关,有效地增强了算法的安全性.最后对设计加密算法中应注意的问题进行了分析和总结.     

基于复合混沌系统的数字图像加密研究

引入两个混沌迭代子系统组成的复合混沌迭代系统，其动力学行为保持了各个混沌迭代子系统的特定行为，并且比单个子系统的动力学行为更为复杂。证明了复合混沌迭代系统的复合选择序列、复合混沌迭代系统的输出和单一子系统输出之间的关系。改进了复合混沌迭代系统的复合选择序列的产生方法，使得其子系统在被均匀选择的条件下，复合混沌迭代系统的不变分布密度为1，复合混沌迭代系统的输出在(0, 1)空间的分布具有均匀性。如果再配以使输出二进制位独立同分布的转换算子，应用于数字图像加密等领域，其视觉效果和性能参数都有较大的提高，在通信、信息处理等领域的应用前景广阔。     

基于复合离散混沌动力系统的序列密码算法

利用复合离散混沌系统的特性,提出了两个基于复合离散混沌系统的序列密码算法.算法的加密和解密过程都是同一个复合离散混沌系统的迭代过程,取迭代的初始状态作为密钥,以明文序列作为复合系统的复合序列,它决定了迭代过程中迭代函数的选择(或明文与密钥),然后将迭代轨迹粗粒化后作为密文.由于迭代对初始条件的敏感性和迭代函数选择的随机性,密钥、明文与密文之间形成了复杂而敏感的非线性关系,而且密文和明文的相关度也很小,从而可以有效地防止密文对密钥和明文信息的泄露.复合离散混沌系统均匀的不变分布还使密文具有很好的随机特性.经分析表明,系统具有很高的安全性.     

一种基于混沌系统的ZUC动态S盒构造及应用方案

S盒作为ZUC算法中的唯一非线性部件,其安全强度对整个算法的安全性起着至关重要的作用.混沌系统因其具有良好的随机性和高初值敏感性被广泛应用于S盒设计中.目前,基于混沌思想构造S盒的方案大多采用单一的混沌映射且存在不能动态生成S盒等问题.针对该问题,提出了一种基于混沌系统的ZUC动态S盒构造方案.首先,通过对2个经典混沌系统的复合映射进行迭代操作,并将置乱思想引入S盒设计中,对产生的序列进行Arnold映射,不仅增加了S盒的非线性特性,而且可以实现动态生成S盒.其次,使用所构造的S盒替换ZUC算法中的固定S盒,并将其应用到资源受限的物联网设备中对感知层数据进行加密.最后,通过大量实验,验证所设计的混沌系统产生的S盒安全性更高,在ZUC等轻量级密码算法中具有很好的应用前景.     

基于混沌系统的数据加密算法研究

文章致力于对现有的数据加密算法的安全性进行密码学分析,并在此基础上设计了一种基于混沌系统的加密算法。文章设计的混沌加密算法是一种基于离散混沌系统模型中的Logistic映射的序列密码算法,通过对混沌公式的迭代得出密钥,将密钥与明文中的每个字节进行异或,得出密文,从而实现对数据的加密。     

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。