基于CNN超混沌系统与扩展ZigZag的图像加密算法

针对数字图像在通信中的安全传输问题,提出一种基于CNN(Cellular Neural Network)超混沌系统与扩展ZigZag的图像加密算法。算法采用五阶离散CNN超混沌系统生成的混沌序列作为加密因子,在将数字图像作扩展ZigZag变换置乱后,根据MSB算法思想,将混沌序列与像素高位位平面进行运算,完成图像的加密。该算法具有密钥空间大、可迭代与图像普适性等特点,仿真实验表明该算法具有良好的加密效果,能够抵抗各种常见的攻击。     

基于混合混沌与位分解的图像置乱改进算法

针对当前基于混沌系统的图像置乱算法中所存在的“平凡密钥”现象,对一种基于Logistic混沌序列与位交换的图像置乱算法进行了分析,给出了改进算法。算法采用Logistic与Chebyshev混合混沌映射交替迭代生成混沌序列,在完成像素点重新散布后,根据其位置信息截取混沌二值序列实现对像素灰度值的加密。仿真实验结果表明,该算法具有良好的图像置乱效果及更好的安全性。     

一种基于扩展ZigZag与位交换的图像置乱算法

对标准ZigZag变换进行改进,提出一种基于扩展ZigZag变换与位交换的图像置乱算法.算法在将图像作扩展ZigZag变换后,根据图像行的奇偶性采用不同的位交换运算方案,通过迭代完成图像置乱.仿真实验结果表明该算法具有良好的图像置乱效果,亦可适用非方阵图像,对于常见的攻击具有较强的抗干扰能力.     

基于混沌映射的图像快速加密改进算法

针对当前的三维混沌映射加密算法存在安全性不高,加密速度慢以及密钥空间小等不足,提出了一种新的三维混沌映射图像加密算法;首先利用快速置乱方法置乱初始图像,以改变像素位置;利用三维Chen系统结合像素值变换函数所生成初始外部密钥迭代三维混沌映射,得到一个序列,由此根据混淆机制对置乱图像像素值进行混淆;改变外部密钥,再迭代计算三维混沌映射,得到三元一维伪随机数组,借助密钥流机制量化该数组,得到新数组,由此根据扩散机制对混淆后的像素进行扩散处理;采用酷睿3.5GHz双核CPU的PC机和MATLAB仿真平台,输入256×256的明文图像实验,置乱100次所用时间为78.67s,在灰度平面内其相关性约为-0.001 652,表明该算法高度安全,密钥空间巨大,加密速度快,用于图像快速加密是可行、有效的。     

基于混合混沌系统和ECG信号的图像加密算法

为提高明文图像和密钥在加密算法的敏感性和不可预测性,设计了一种基于混合混沌系统和ECG信号相结合的图像加密算法。ECG信号因人而异且难以模仿和复制。首先利用wolf算法计算出随机性强的ECG信号特征值,以及生成明文图像的SHA-256哈希值,用于计算混合混沌系统和ZigZag变换的初始条件;其次利用改善的ZigZag变换对明文图像进行动态置乱,并进行DNA动态编码;最后对置乱的图像按照一定的方法完成扩散过程。通过理论分析和实验结果表明,该加密算法对明文图像和ECG信号高度敏感,具有密钥空间大的优点,能够有效地抵抗已知明文、选择明文攻击、抗穷举攻击和差分攻击。     

一种新的基于混沌的彩色图像加密算法

提出一种使用传统的Cat映射与混沌序列结合的方法对彩色图像进行置乱扩散加密,克服了Cat映射周期性与易受选择明文攻击的缺陷。算法使用了Logistic映射和Chebychev映射。首先利用Chebychev映射的平衡性产生密钥,控制Logistic映射的参数,产生多个不同参数的Logistic序列;再用Logistic序列控制图像置乱的范围,使用Lorenz系统得到每次Arnold变换的密钥和置乱次数。置乱完成后,再使用Lorenz系统控制扩散时操作的变量。实验仿真表明:该算法对图像有比较好的置乱扩散效果,克服了Cat映射缺点,并且具有很大的密钥空间,能够高质量加密图像并抵抗常见的攻击。     

基于复合混沌序列与小波变换的图像加密算法

针对单一混沌映射有可能退化为周期问题以及图像置乱加密计算量大的缺点,提出了一种基于复合Logistic和Chebychev映射与小波变换的图像加密算法。算法根据密钥控制复合混沌序列的初始参数,生成混沌序列,进而对图像进行置换加密,然后对加密后的图像进行小波分解,再对小波近似系数进行置乱加密。实验结果表明,该算法改进了单一混沌序列的退化问题,使混沌序列具有更好的随机性并改进了图像的直方图分布,算法具有良好的加密效果。     

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。     

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。     

一种基于Baker映射的二维混沌图像加密

目前,利用混沌映射对图像加密的理论?已经成熟,如果我们使用一维混沌映射来实现对象素点坐标的置乱,为了达到较好的置乱效果,混沌系统要经过无数次迭代,因此实现复杂、速度慢.对象素点坐标的变换实际上可以有更简洁有效的算法,即采用二维可逆混沌映射,本文在Baker映射的基础上提出了一种二维混沌图像的加密方法.该映射能避免了一维混沌序列中反复计算重复点的工作和坐标位置冲突的处理.对上述可逆混沌系统来说,周期的大小只和参数有关,而与初值无关,而且该系统具有大的密钥空间,对图像的置乱速度很快,是一种结构稳定的混沌系统.     

基于位置和灰度变换的混沌图像置乱算法

在分析传统图像置乱方法不足的基础上,提出一种新的基于位置迁移和像素灰度变换的图像全局置乱算法.算法以图像矩阵的元素为单位进行置乱,采用不同的混沌序列对矩阵中每个元素的位置和灰度都进行了一次随机的改变,产生了图像全局置乱矩阵.变换矩阵形式不固定且不动点的个数为零,没有统一的迭代公式,达到了良好的图像置乱效果.同时,该算法具有较低的时间复杂度和较好的安全保密性能.最后,仿真和实验结果验证了本算法的有效性.     

Image scrambling based on chaotic sequences and Veginère cipher

Digital image scrambling is commonly used for image data security. This paper proposes an image scrambling algorithm based on chaos theory and Vigenère cipher. The scrambling process is performed on the grey level of each pixel by sorting the chaotic sequence as Vigenère cipher, then the pixel positions are shuffled by accompanied chaotic sequence. The new scheme avoid discretization of chaotic sequence, therefore there is no requirement of probability density function of the chaotic orbits. The simulation and experiments validate the effectiveness and efficiency of the proposed new algorithm.     

一种改进的基于排序变换的图像全局置乱算法

利用混沌系统的类随机性、遍历性以及对参数以系统初值极端敏感的特点,提出了一种改进的基于混沌系统的图像全局置乱算法,并给出了算法的详细实现步骤。该算法利用混沌系统产生图像全局置乱矩阵,实现了在图像整体上的置乱,相比基于排序变换的图像置乱算法,具有良好的置乱性能。同时,由于该算法具有较低的时间复杂度,而全局置乱矩阵又显示出排列的强不规则性,因此,该混沌图像全局置乱算法具有较好的安全保密性能。最后,仿真和实验结果验证了本算法的有效性。     

结合二维混沌映射与小波变换的图像加密方案

由于一维混沌映射有可能退化为周期以及密钥空间相对太小等缺点。现结合一次耦合形式的二维Logistic混沌映射,由此映射生成混沌序列,在空域上对图像进行加密,然后对其加密后的图像进行小波分解,对其小波系数进行混沌映射变换,从而在小波域上进行置乱加密。通过计算机模拟实验结果进行分析表明,该算法改进了单一混沌映射的退化问题,同时明文的各种统计特性也得到了很大的改变,且能有效地抵御各种攻击。     

魔方变换及其在数字图像加密中的应用

提出了一种新的数字图像置乱方法：魔方变换，结合非线性动力学系统的Logistic映射。设计了基于魔方变换的图像加密／解密算法，首先由密钥生成得到自然数据混沌序列，以此序列为参数对图像矩阵进行魔方变换后得到加密图像，解密算法是加密算法的逆过程，实验结果表明，该算法能够得到令人满意的结果。     

一种混合型混沌图像加密算法的设计

本文设计了一种结合Cat和Logistic映射的混合型混沌加密算法。首先文章给出了该图像加解密的算法流程,在置乱变换和扩散变换主要算法程序的基础上,对实验结果从密钥空间、图像的直方图、图像的相关性、图像的信息熵等方面进行了分析,证明该算法对图像信息加解密具有良好的效果。     

基于排序变换的混沌图像置乱算法

为了更好地利用混沌进行图像保密，基于排序变换设计了一个混沌图像置乱算法，新算法小经过量化．而是直接通过混沌序列的排序变换来得到图像置换的地址码，这就有效地避免了量化必须已知混沌轨道分布密度函数的要求，同时也降低了算法的时间复杂度。由于排序变换的强不规则性，因此使新的混沌图像置乱算法具有较强的安全保密性能。通过对新算法的置乱性能进行的实验分析结果表明，新算法不仅具有良好的置乱性能．而且可以有效地保障加密图像的安全。     

基于混沌和运动矢量的视频水印算法*

针对新一代视频压缩标准H.264,提出一种基于混沌置乱以及运动矢量域的视频水印方案.该方案在运动矢量域自适应嵌入水印和提取经过混沌置乱的水印信息,再经过置乱逆变换恢复得到原水印信息.混沌序列的伪随机性和初值敏感性为水印的安全性提供了保证.实验结果表明,主客观视频质量都与原始视频序列相当,码率误差小.