一种图像加密算法的性能评定方法

根据对图像加密技术的分析,提出了对加密图像置乱度进行评价的若干参数,这些参数包括:信息熵、灰度平均变化值和图像相似度。最后利用这些参数对图像加密算法进行了模拟实验分析及安全性评价。模拟试验及分析结果表明,给出的几个评价参数是实用的、有效的,可以用来对基于图像加密算法的置乱度及安全性能进行综合评价。     

加密图像置乱性能分析

在对近年来的图像加密技术进行分析和研究的基础上,给出了几个图像置乱评价参数——不动点比、信息熵、灰度平均变化值及自相关度,并利用这些参数对传统的图像加密算法的置乱性能进行了模拟实验分析。分析及试验结果表明,综合利用这些参数可以有效地对加密图像的置乱度及安全性进行分析和评价。     

一种密文图像安全性评价方案

在图像加密技术领域中,已存在多种图像加密方法,但很多图像加密方法因安全性不够而存在被破解的风险。现行的很多密文图像安全性评判方法,选择的参数较为单一,评价结果不够全面。对此,提出一种基于像素数量改变率、密钥空间大小、信息熵、相邻像素相关系数等多种指标参数的密文图像安全性评价方案。通过同一图像使用不同加密算法分别得到的多种指标参数横向比较,得出综合情况下安全性更好的算法。针对现阶段加密应用中使用较多的两类图像进行实验、分析和对比,结果表明方案非常有效、可靠、实用性强。     

一种多级混沌图像加密算法研究

由于图像本身具有数据量大、像素点之间高相关性和高冗余性等特点,因此不能用一般的文本加密算法来进行图像加密。而混沌具有初始条件和参数敏感性、遍历性和混合性等优良特性,混沌图像加密是一种效率高、安全性好的图像加密方法。本文提出了一种多级混沌图像加密算法,首先对二维混沌进行离散和规范化,用其对图像像素点进行空间置乱,然后用混合混沌序列对图像的像素灰度值扩散进一步掩盖明文和密文的关系,因而该方法可以有效地抵抗统计和差分攻击。同时,对提出的算法进行仿真实验和安全性分析,结果表明该算法具有安全性高,加密速度快等特点。     

一种基于自适应参数的图像加密算法

现有的图像加密算法对选择明文攻击安全性较低。针对该问题,提出一种基于自适应参数的图像加密算法,对图像重心公式进行改进,将计算所得的重心坐标作为自适应参数,协同用户密钥输入四维超混沌系统产生混沌序列,进行图像加密,通过可逆数字水印技术将自适应参数保存到加密图像中。实验结果证明,该算法密钥管理方便,能够抵抗选择明文等攻击。     

基于混沌映射的压缩图像加密算法

在分析现有DCT系数加密算法安全性的基础上,提出了一个空域加密和频域加密相结合的JPEG压缩图像加密算法。理论分析与计算机仿真实验表明,该算法具有很好的加密效果,对压缩算法的压缩效率影响很小,能充分满足压缩图像加密算法的要求。     

基于混沌序列的图像加密算法的安全性分析

针对一个基于混沌序列的加密方案在已知图像条件下的安全性,通过分析加密算法在使用过程中的特性,给出其信息泄漏规律。基于该规律,给出求解加密方案等效密钥的攻击算法及其具体步骤,分析算法的计算复杂性。理论与实验证明,该加密算法对于已知图像攻击是不安全的。     

基于混沌序列的二值图像加密算法

随着Internet和多媒体技术的飞速发展,多媒体通信成为人们进行信息交流的重要手段,信息的安全和保密显得越来越重要,促进了多媒体信息、图像信息和声音信息的加密研究。信息隐藏和信息安全技术越来越重要,成为大家研究的一个重要课题。这里提出了一种以混沌二值序列为基础的图像加密算法,改进了灰度差置乱度算法来评价二值图像加密效果,最后对混沌序列对初始条件的敏感性、相邻像素差置乱度、图像加密/解密速度进行了大量测试。实验表明本算法具有加密速度快、加密效果好、安全性高等特点。     

基于超混沌序列的Feistel结构图像加密算法

为了更好地将传统的Feistel加密结构应用在图像加密中,将加密与混沌系统结合起来,在混沌图像加密的基础上,提出了一种基于超混沌序列和Feistel结构的图像加密算法。首先应用Kawakami映射产生的混沌预处理加密序列,对图像进行预处理加密;然后将Logistic映射生成的初始值代入Hyperhenon映射产生加密序列,由产生的混沌加密序列作为Feistel加密结构的S盒;最后,利用Feistel结构对图像进行加密。仿真加密算法的同时对算法的加密效果和安全性进行了分析,实验结果表明,该算法具有较高的稳定性、安全性和加密效率。     

四维混沌系统及其在图像加密中的应用

传统基于低维混沌系统的图像加密算法往往具有密钥空间较小、安全性较差的问题。针对这些问题,首先提出了一类新的平衡点不稳定的四维离散混沌系统,通过数值仿真对该类系统进行了动力学行为分析,正的Lyapunov指数的个数可以达到三个。同时并基于该类混沌系统设计了一个新的图像加密方案,并进一步对明密文的分布直方图、相关系数、信息熵以及加密方案对参数的敏感性进行了分析。分析结果表明,该加密方案抵抗外来攻击的能力强,密钥空间可达2996△,具有较高的安全性。     

基于离散分数余弦变换的图像加密算法研究*

为了提高图像加密的效率和安全性,采用态函数线性组合法构造了一种离散分数余弦变换函数,利用其良好的正交性能及具有分数阶参数和周期参数的特点,提出了一种基于离散分数余弦变换的图像加密新方法。该加密算法采用了图像分块（图元）的方法。将图像分成大小不同的图元,使用离散分数余弦变换对每个图元分别进行行变换和列变换,从而完成对图像的加密。实验结果分析表明,该算法的加密效果、效率和抗穷举攻击能力是令人满意的。     

一种基于混沌序列的图像加密算法

混沌序列具有易生成性，对初始条件强敏感性，可完全重现性等特点，基于以上特性提出了一种基于混沌序列的图像置乱加密算法，以初始条件为密钥生成混沌序列，然后依据该序列随机修改图像中每一个象素点的RGB值，同时采用基于DES的双向异或置乱算法对图像进行置乱．模拟实验证明该算法实现简单，计算量小，且图像的解密结果对混沌序列的初始值有较强的依赖性，安全性高．     

细胞神经网络与改进AES的超混沌图像加密方案

针对当前一类基于混沌系统的图像加密算法的应用进行研究,提出了一种五维细胞神经网络和AES（高级加密标准）加密算法相结合的超混沌图像加密算法。该方法定义了五个数和提取一个与明文像素值相关的参数作为密钥,通过细胞神经网络生成的超混沌序列作为AES加密算法的目标密钥;将明文与目标密钥进行异或处理;将目标密钥代入算法进行若干次AES加密算法进行加密得到密文。通过实验仿真表明,该算法能较好地抵抗差分攻击、统计特性分析等,而且还能有效抵抗明文攻击,加密效果较好。     

基于Julia分形集的模运算图像加密算法研究

作为信息安全的重要领域,图像加密算法一直是人们研究的热点。针对经典分形集合Julia集的特点,提出一种图像加密算法。将Julia集作为一种随机元素生成密钥,采用模运算方法对图像进行加密,对生成的密文进行两次扩散,得到最终密文。由于Julia集密钥仅需几个参数就可以表示,大大减小了存储空间。并且Julia集的无限性以及混沌特性使得任意参数的极其微小的变动都将导致密钥剧烈变化,无法正常解密。该算法较Rozouvan提出的以Mandelbrot分形集为密钥的转换方法,密钥空间更大,密钥敏感性显著提高,尤其能够有效抵御选择明文攻击。     

基于Arnold变换的图像分存加密方法

为提高图像分存加密的安全性,提出一种将置乱加密、分存技术和像素扩散相结合的分存加密方法。首先,利用一维Logistic混沌映射产生Arnold变换的参数;其次,利用变参数的二维Arnold变换对图像进行像素位置置乱;最后,利用变参数的三维Arnold变换对置乱后图像进行像素值扩散并分存为两幅图像。实验结果表明,该方法的外部密钥敏感度较强,具有良好的雪崩效应,能够有效地抵抗明文和差分等攻击,且解密密钥与明文图像紧密相关。     

基于滑块与矩阵旋转的混沌图像加密算法

针对当前混沌图像加密算法存在的安全缺陷问题,提出了一种基于滑块与矩阵旋转的混沌图像加密算法。在像素位置置乱过程中根据明文图像自身特点,产生与明文图像紧密相关的混沌系统控制参数;旋转图像子矩阵块来打乱整个图像,使所有像素点均匀分布。最后,在像素值替代过程中,利用滑块加密方法,使每一个像素点的加密结果都会影响滑块内的其他若干像素点,从而使加密图像所有像素点的加密结果相互关联,提高了加密图像的安全性。实验仿真结果表明,该加密算法能够有效的抵抗统计特征攻击、差分攻击,具有较高的安全性和良好的加密效果。     

基于复合混沌的鲁棒型医学图像加密算法

当前单一混沌图像加密算法的图像置乱程度低,导致加密结果易受到已知明文攻击,存在安全性低的问题。本文提出基于复合混沌的鲁棒型医学图像加密算法。设置图像密文反馈机制作为算法实现的理论支持,并读取鲁棒型医学原始图像。根据混沌模型的建立条件,构建复合混沌模型。选择Logistics混沌映射,生成复合混沌序列并进行多次迭代后,置乱加密鲁棒型医学初始图像像素值并进行替换与扩散,生成对应的密钥,从而实现鲁棒型医学图像的加密。通过与传统加密算法的对比,本文方法的置乱位数增加了886位,即置乱程度提升了8.7%,且明密文序列相关性较低、抗明文攻击能力较强,实验结果表明该鲁棒型医学图像加密算法的安全性较高。     

改进Henon超混沌系统与AES结合的图像加密算法

针对近年来AES（Advanced Encryption Standard）加密算法在图像加密领域应用中存在的一些缺点,提出了一种基于改进Henon超混沌系统与AES结合的图像加密算法。该算法首先利用四维Henon超混沌系统产生超混沌序列,通过引入明文图像像素的相关特性作为参数来截取超混沌序列作为BP神经网络的训练样本,训练后得到的非线性混沌序列作为AES加密算法的目标密钥。将目标密钥代入AES加密算法进行两轮循环加密得到密文,且每轮加密过程中都会由混沌序列产生新的S盒和轮密钥,大幅度提高了密钥的随机性。仿真实验结果表明,该算法能够很好结合三者的优点,安全性非常高。     

基于Logistic混沌序列的数字图像加密研究

离散的Logistic映射对初值和结构参数的改变具有极端的敏感性,在一定条件下能够产生混沌,并且产生的混沌序列具有类白噪声统计特性等特点。同时利用数字图像本身的特点和人类视觉系统的特性,先对原始图像进行压缩,再用混沌序列进行加密和传输图像,这样不仅可以减少存储空间,还可以提高加密和传输效率。该文基于以上特性提出了一个新的基于Logistic混沌序列的数字图像加密算法,仿真实例证明该算法是有效、可行的,而且具有较高的安全性。