Logistic混沌映射

混沌理论是研究非线性动力学系统随时间变化的规律。由于混沌系统具有很多优良特性,便将其逐渐应用到密码学及密码分析等学科中。在简述混沌的基础上介绍了一维Logistic混沌映射由倍周期分岔达到混沌的过程,并分析了一些复杂动力学行为。最后将一维Logistic混沌映射应用到图像加密中,并通过仿真实验检验算法的安全性及优越性。     

基于Logistic混沌序列的硬加密卡的研究与设计

离散的Logistic映射时初始值和结构参数的改变具有极端的敏感性，本文利用Logistic映射生成的混沌序列具有遍历性、良好的相关性和类白噪声统计特性等特点，给出了基于ISA总线的硬加密卡的一种设计方法。     

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。     

基于Hénon映射与魔方变换的图像加密算法

提出一种基于改进的Hénon映射与魔方变换的图像加密算法。该加密算法采用改进的Hénon映射序列,使其具有更为理想的统计与分布特性,更适用于图像加密。算法首先利用获得的整数序列与图像的像素值运算而使其改变,再将图像分解为三维数据矩阵,在三维空间沿每一轴向对各平面中的数据按环作循环移位操作,即采用魔方旋转变换完成对图像数据的置乱。该加密算法具有运算量低、密钥空间大与图像普适性等优点。仿真实验结果表明该算法具有良好的图像加密效果,对于常见的攻击具有较强的抗干扰能力。     

基于TD-ERCS混沌系统的图像加密方法

提出了一种基于切延迟椭圆反射腔映射系统（TD ERCS）的图像加密方法,通过一组64bit的外部密钥和一个TD ERCS混沌系统来实现。混沌系统根据外部密钥产生一组值域在[-1,1]的随机数,这个区间被分为32个部分并对应8种加密运算方式,像素每次的加密操作由当前随机数所对应的加密运算方式决定。在加密完24个像素之后,密钥被修改。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对于一些分析、攻击方式具有很高的安全性。     

Logistic混沌序列加密改进方案

由于Logistic映射具初始条件敏感性、随机性、相关性等优良的密码学性能而广泛应用于混沌加密。为了避免搜索攻击,本文提出了Logistic映射加密的改进方案并用C语言实现。     

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Logistic映射的图像加密安全风险研究

通过分析Logistic映射所产生序列的随机特性,发现当Logistic映射用于图像加密时存在一些安全风险,即使Logistic映射的参数μ∈(3.569 9…,4]时,此映射所产生的序列也并不总是呈现混沌状态,仍然存在一些周期窗口.为了避免当Logistic映射用于图像加密时的安全风险,提出了一些安全保障规则.     

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Logistic混沌序列的图像空域复合加密研究

提出了一种针对大数据量数字图像空域复合加密／解密的方法。加密过程是借助Logistic混沌动力学系统过程既非周期又不收敛，且对初始条件敏感性，产生实数值混沌序列；再通过离散映射关系，把图像自带信息同实数值混沌序列耦合，生成参数序列；然后对图像的色度空间和像素位置分别进行置乱处理。解密算法即为加密的逆过程。其特点是：色度空间和像素位置的加密参数既依赖于密匙，又与每幅加密图像所携带的信息密切相关。大量的实验结果表明，此算法达到了令人满意的效果。     

一个基于混沌映射的图像加密并行算法

研究了图像加密并行算法应该满足的要求,并提出了一个基于混沌映射的并行算法。理论分析和实验结果表明该算法适宜于并行计算环境。     

一种基于双混沌映射的加密算法设计与应用*

提出了一种基于logistic和Henon的双混沌映射加密算法,通过级联一维混沌系统和二维混沌系统,利用复合迭代所产生的混沌序列对明文进行加密,开发了算法的模拟实验平台。实验结果表明,与传统DES和基于Lorenz的加密相比,该算法在加密强度和运算效率上达到了较好的均衡。     

基于混沌的数字图像加密综述

为了进一步讨论和完善混沌在数字图像加密领域应用已经取得的成果和存在的问题,简述了该领域的发展历程,总结了混沌作用于图像置乱的两大主流设计思想,对图像置乱的理论基础和主流方案进行了讨论,分析了传统置乱加密算法的弱点和不足。给出了常用的混沌置乱方法,介绍了混沌作用于加密系统的一般思路和应用混沌进行加密时应注意的几个问题,提出了灰度替换和像素置乱算法的评估标准等新见解,并讨论了该领域的发展方向。     

基于Jerk系统的彩色图像加密算法*

提出了一种用三维Jerk系统对彩色图像加密的算法。首先对Jerk系统输出的混沌序列进行预处理,使其成为更为理想的伪随机序列;其次用得到的混沌序列对图像进行行、列置乱变换;最后再用混沌序列对置乱后的图像进行扩散,完成加密。此外,在解密中利用原图像相邻像素的相关性增强了算法的抗攻击能力。仿真结果表明,Jerk系统产生的混沌序列有理想的伪随机性,该加密算法可以达到很好的加密效果,并具有较强的抗攻击性能。     

基于混沌映射的图像Contourlet编码加密算法

针对图像Contourlet多级树集合分裂编码的安全性问题,利用混沌密码设计了一种新的图像加密算法。使用具有良好随机性、安全性的混沌映射构造置乱数组和混沌密钥流对图像进行加密,由两个步骤组成：基于有序扫描表的快速置乱算法;基于编码扫描输出比特的异或加密算法。经实验验证,该算法能对图像视觉内容达到良好的掩密效果,具有密钥敏感度高、加密速度快、安全性高的优点。     

基于四维混沌系统的数字图像加密算法

根据高维混沌系统具有更高安全性的特点,提出一种基于四维混沌系统的数字图像加密算法。实验结果和分析表明,该算法加密效果良好,具有很强的明密文敏感性,密钥空间大,能够抵御统计攻击、穷举攻击,具有较强的抗干扰能力,即便是攻击者知道加密所采用的混沌系统和具体的加密算法,但只要不知道完整的密钥,想要解密出原始图像也是比较困难的。该算法具有较高的安全性。     

A novel image encryption algorithm based on chaotic shuffling method

This article proposes a novel image encryption algorithm based on a chaotic shuffling-diffusion method. First, a chaotic sequence which is generated by a first logistic map is used to label the row coordinate of pixels of the scrambled image. Second, a second logistic map is used to label the column coordinate of pixels of the scrambled image. Then, using our proposed new pixel exchange model to change the position of pixels, we can achieve the effect of scrambling the image. Third, a matrix that is the same size as the plain image is generated by a third logistic map in order to enlarge the key space according to MOD operation and XOR operation by itself. Furthermore, the key sum is related to the plaintext, which makes the encryption system extremely sensitive to resist a chosen-plaintext attack. The simulation results show that this algorithm has properties of big key space, high sensitivity to key, and the ability to resist statistical analysis, differential attacks, plaintext attacks, and chosen-plaintext attacks so that it has higher security and can be suitable for image encryption.     

基于超混沌系统的图像加密算法的安全性分析*

为了验证文献中提出的一种基于Logistic强混沌映射和陈氏超混沌系统的图像加密算法的安全性,对其进行了安全性分析,提出了适用于任意大小加密图像的已知明文攻击方法和选择明文攻击方法。同时,指出了原加密算法不安全的根本原因,并给出了提高其安全性的若干建议。     

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。     

基于混沌系统的DNA图像加密算法

为了解决数字图像加密算法复杂度高、安全性较差的问题,提出一种基于混沌系统的DNA融合图像加密算法。首先利用Baker变换对图像进行置乱以读取DNA序列;再由Logistic混沌映射产生混沌序列,从而对DNA序列进行混沌加密。该算法对初值具有很好的敏感性,抗统计、抗差分攻击能力强。仿真结果表明:所提算法不仅实现简单,而且加密效果好,安全性高。