基于TD-ERCS混沌序列的数字图像置乱方法

TD-ERCS是专门为混沌加密理论而设计的混沌系统,不存在由短周期引发的弱密钥,具有良好的安全特质·置乱是大数据量级的数字图像保护措施之一.算法利用TD-ERCS离散混沌序列生成地址索引表针对像素地址进行单向置乱,由序列产生密钥对图像的直流分量进行数学变换.空域与频域相结合增强系统复杂度和安全性,同时避免了一密多用和多密钥的传输,增强了系统的强度.     

切延迟椭圆反射腔映射系统混沌序列的改进与彩色图像加密算法

为了提高切延迟椭圆反射腔映射系统(TD-ERCS)的性能,实现对彩色图像信息的有效保护,提出了一种对TD-ERCS混沌序列的改进和基于该改进序列的彩色图像加密算法。分析与研究了TD-ERCS并加以改进,得到随机性能理想的四维混沌实值序列和二值序列;将彩色图像RGB三分量合成一图像后应用改进的TD-ERCS混沌序列以8×8分块置乱,从而加密图像。理论分析和实验结果表明,TD-ERCS改进序列性能更好;彩色图像加密算法密钥空间大,具有较好的加密效果和高的加密效率,并对统计分析具有较好的安全性和较强的抗JPEG压缩攻击能力。     

一种新的离散混沌同步保密通信方案

系统地分析了一种新的TD ERCS离散混沌系统产生的伪随机序列的复杂性,仿真验证了TD-ERCS离散系统是复杂性稳定的全域性离散混沌系统。在此基础上,提出基于TD-ERCS离散系统构造伪随机序列的双信道保密通信方案。在该方案中,发送端利用混沌驱动器产生混沌密钥和遮掩信号,基于混沌的伪随机序列发生器(CPRNG)将驱动离散系统产生的混沌序列转化为加密密钥序列,并对信息信号先加密再遮掩。获得加密信号后使用一个信道传输,利用另一信道传输系统同步的单变量同步信号。理论分析和数值实验验证了该方案在密钥安全性和算法复杂性方面性能良好,且易于软件实现。     

基于OCML和TDERCS混沌系统的图像加密新方案*

研究了一个基于时空混沌系统和切延迟椭圆反射腔(TD-ERCS)离散混沌系统的图像加密方案.在该方案中,一类在时间和空间上均具有混沌行为的单向耦合映像格子(0CML)被分别用于图像的置乱和灰度值扩散,同时使用统计性良好的TD-ERCS混沌系统生成两个独立的伪随机序列赋给0CML系统的初值和耦合系数.该方案设计简单,能够实现任意大小图像的加密.数值实验和性能分析证明其具有很高的安全性.     

可精确计算的混沌系统不稳定周期轨的潜在影响

文章从理论分析与数值仿真两个途径,考查了一类一维混沌映射系统的不稳定周期点,指出由于技术实现的绝对精确,不稳定不动点或不稳定周期轨会表现出长期稳定性。在利用混沌系统产生伪随机序列或进行类似应用时,它是导致混沌序列收敛或出现短周期行为的另一潜在原因。提出了避免其发生的方法。     

延迟反馈引导混沌系统到周期解

利用Melnikov方法严格分析了延迟反馈实现引导混沌系统到周期解的控制机理，揭示出延迟时间与控制混沌的关系。得到一些新的结论；延迟反馈实际上是一作用明显的扰动项，使得系统的稳定流形和不稳定流形不再横截相交，延迟时间关系到扰动量的大小，但不必是吸引子中不稳定周期轨道的周期整数倍，次谐轨道的Melnikov分析进一步证实了周期解的存在性。     

混沌Lorenz系统延迟反馈控制的机理分析

利用广义Hamilton系统理论的Melnikov方法,严格分析了延迟反馈方法控制混沌Lorenz系统到周期解的机理,揭示了延迟时间与控制混沌的关系.延迟反馈项实际上是一个作用明显的扰动项,通过选择合适的参数,使得系统的稳定流形与不稳定流形不再横截相交,Smale意义下的混沌受到抑制,将Lorenz混沌系统引导到各种不同的周期轨道;可见,延迟时间关系到控制扰动量的大小,但不必是混沌吸引子内嵌不稳定周期轨道的周期整数倍.另外,通过数值仿真,其结果与理论分析相符,从而表明了该分析方法的有效性.     

混沌优化与模糊控制在混沌控制中的应用

为了解决延迟反馈控制中参数难以选取的问题,将混沌优化和模糊控制的方法应用到混沌系统的延迟反馈控制中,采用混沌优化方法确定出延迟反馈控制的延迟时间,利用模糊控制技术确定出控制刚度等参数,从而得到延迟反馈控制方法的参数.同时,利用本文算法,可以一次确定出混沌系统的多个不稳定周期轨道的周期.仿真结果验证了本文算法的有效性.     

基于分数阶Rossler混沌序列的图像加密

图像加密在当前信息安全堪忧的背景下显得尤为重要。传统加密方法是利用整数阶混沌序列或者其它低维离散序列的一个或者多个系数作为密钥对图像信息进行加密,由于加密序列相对简单且密钥空间较小,导致安全性不佳。本文提出基于分数阶Rossler混沌序列的图像加密算法,该算法以分数阶Rossler混沌系统的阶次和系统参数作为密钥,增大了密钥空间,而分数阶混沌系统特有的记忆特性,有效地增加了混沌序列的复杂性,使其在图像加密上更具安全性。     

一种基于Logistic混沌系统的图像加密新算法

文章提出了一种新的基于混沌映射的加密算法，将图像的像素值换算为二进制，然后利用混沌序列对其某几位变换来实现加密。该方法不需要对轨道分布的先验知识，不只适用于Logistic混沌系统，而且很好地利用了混沌的特性。实验结果表明，该算法密钥敏感、密钥空间大，可有效保障加密图像的安全。同时研究了加密图像直方图的安全性。     

基于TD-ERCS序列的S盒非线性度优化算法

针对基于混沌系统生成的S盒存在非线性度较低等问题,文章针对基于切延迟椭圆反射腔映射系统(TD-ERCS)生成S盒的方法,首先证明了生成的S盒具有双射性,在此基础上,设计了一种改进的爬山算法,通过动态缩小布尔函数Walsh-Hadamard变换(WHT)的选取范围,将满足条件的6个布尔值进行取反运算,有效提升了双射S盒非...     

基于排列熵算法的混沌伪随机序列复杂性分析

运用排列熵算法分析了离散混沌系统产生的混沌序列和混沌伪随机序列的复杂性,讨论了混沌系统参数对序列复杂性的影响情况。研究表明：多次粗粒化后得到的混沌伪随机序列保持了原有混沌序列的复杂性特点;与Logistic系统和Henon系统相比,TD-ERCS系统产生的混沌伪随机序列的复杂性大且相对稳定,是一个极具密码学应用价值的安全混沌系统。     

基于多混沌系统的图像分组密码设计

对于混沌系统数字化后引起的混沌性能下降,结合Logistic映射和分段线性混沌映射（PLCM）及定义在(0,1)上的移位映射设计了一个混沌随机数发生器,通过不同混沌系统迭代,生成的随机序列由四个混沌轨道确定,具有良好的随机性和在有限精度实现条件下周期大的特点;并基于此混沌随机数发生器提出了一种分组图像加密算法,该算法具有较强的鲁棒性,加密图像在部分受损或缺失后,仍有较好的恢复效果,该算法具有控制参数较多、密钥空间大、对密钥十分敏感的优点,对多种攻击手段具有较好的免疫性。     

基于混沌序列的MIMO_OFDM系统同步算法研究*

在介绍MIMO OFDM系统模型,分析TD-ERCS映射产生的混沌序列特性基础上,提出了一种基于混沌序列的MIMO_OFDM系统时间和频率同步新算法.该算法利用TD-ERCS混沌序列优良的自、互相关性,实现对各个发射天线时间延迟和频率偏移的精确估计.仿真表明,新算法较传统算法有更好的同步精度和通信的安全性.     

混沌密码在数据库加密中的应用

混沌系统具有对初值敏感、伪随机性、非周期性等良好的密码学特性。数据库系统的安全与加密技术直接影响到信息系统的安全。针对数据库系统的特点,讨论了一种多级混沌密码在数据库系统加密中的实现．分析了数据库系统混沌加密的特点,勾数据库系统安全提供了一种新的方法。     

基于椭圆曲线进行密钥分配的混沌加密系统

由于混沌系统对初值和参数极其敏感,同时还具有非周期性和伪随机性的特点,近来,它引起了密码学领域的广泛关注,并产生出大量富有成效的研究成果。文章讨论并实现了一个改进的Baptista类型的混沌加密系统,它采用椭圆曲线算法做密钥分配,并可同时产生出Hash表以进行消息认证。对该系统的性能测试表明,混沌加密系统和椭圆曲线加密相结合的方案安全性高,且易于软件实现。