基于小波变换域混沌加密与循环移位的改进图像加密算法*

传统混沌图像加密算法均对图像的空间域进行处理,该情况的秘钥敏感度较低,关联性较高,对此,提出一种基于小波变换域混沌加密与循环移位的改进图像加密算法。首先,根据原图像生成对应的秘钥,并采用该秘钥对原图像作循环移位处理;然后,将图像进行小波变换,获得小波变换域;最终,对图像进行二维混沌映射,作置乱处理。实验结果表明,本算法的统计性能、鲁棒性能以及秘钥敏感性均具有一定的优势。     

基于Baker映射和量子混沌的图像加密算法

针对图像加密,研究一种复合混沌加密算法。采用量子Logistic混沌序列与Baker映射置乱后的图像进行复合加密运算。首先,用Baker映射对图像分块进行置乱,再用量子Logistic混沌与置乱后图像进行扩散加密运算。该算法通过引入量子混沌系统,解决了Logistic混沌系统随机性差、控制参数少的问题,大大增加了破译难度。该方案改善了计算机对浮点数运算精度丢失造成的混沌系统出现周期性这一固有问题。实验结果分析得到,该加密方案秘钥空间大、安全性好。     

基于混沌序列的彩色图像量子加密方案

论文提出了一种基于混沌序列的量子图像加密方案.首先,将经典图像转换为FRQI量子图像,然后,采用三种混沌序列和受控旋转门使每个颜色比特随机旋转,完成位置置乱和灰度值置乱,进而得到加密后的图像.解密时首先根据秘钥生成混沌序列并对混沌序列取反,然后使每个颜色比特按照混沌序列指定的角度旋转即可.该方法加密后的直方图呈均匀分布,且秘钥空间大,抗攻击能力强.经典计算机上的仿真结果表明该方法有较好的安全性.     

基于有理Bézier曲面生成组合混沌序列的图像加密算法

提出一种基于有理Bézier曲面生成组合混沌映射的图像加密算法.首先通过秘钥序列生成多个Logistic混沌系统的初值,进而生成多个混沌序列;利用有理Bézier曲面将这些混沌序列生成组合混沌矩阵;其次,对原图像和组合混沌矩阵进行按位异或运算;最后,利用组合混沌矩阵生成混沌地址集合,利用混沌地址集合做置乱运算.该算法的优点是不论扩散运算还是置乱运算均采用组合混沌序列进行操作.数字实验表明,该算法加密与恢复效果良好,具有较好的安全性.     

基于混沌算法的光学图像加密方法

由于传统方法在实际应用中生成的密匙和密文体积比较大,导致存在无法对光学图像像素进行较好扩散和加密后图像像素相关系数较高等问题,因此提出了基于混沌算法的光学图像加密方法。利用一个与光学图像变换域不相关的压缩矩阵对图像进行压缩感知,通过隔空抽取置乱图像打乱光学图像的明文轮廓,再利用菲涅尔衍射技术生成图像密匙,利用混沌算法生成图像秘钥,实现基于混沌算法的光学图像加密。实验证明,设计方法对图像加密后图像像素相关系数小于传统方法,加密效果更佳。     

基于有限素域乘法群与倾斜帐篷的图像加密算法

针对混沌映射在有限的精度平台下会退化为周期性行为的问题,提出一种新的图像加密算法。加密过程遵循经典的扩散和置乱结构,通过有限素域乘法群的性质对图像像素进行行和列的重新排列,为了减少相关性,行和列的排序以交错的方式多次重复。在扩散阶段,采用斜帐篷映射对像素进行异或运算,以此提高系统的安全性。结果分析表明,该算法具有极为敏感的秘钥,能够抵御各种攻击,性能优于几种先进的图像加密算法。     

基于复合混沌系统的数字图像加密方法研究

分析了现有图像加密方法的安全性,提出了一种改进的图像加密方法,将两套Logistic映射组合起来构成参数变化的双Logistic映射复合混沌系统,系统中的Logistic映射相互控制对方的μ参数,并产生两个混沌序列。然后用其中一个混沌序列对图像矩阵进行置乱,另一个混沌序列用于对图像信息进行异或加密。计算机仿真结果表明,该加密方法具有良好的加密效果,具有可行性,算法实现简洁,有较强的抗攻击和抗噪声能力。     

离散超混沌Dead-Beat同步加密方法的研究

该文将离散混沌系统Dead-Beat同步方法应用于超混沌广义Henon映射,提出一种离散超混沌同步加密方案。该方案应用超混沌信号以增强载波信号的随机性,并利用了广义Henon映射Dead-Beat同步加密的复杂性。尤其是发送、接收两部分同步的系统在硬件实现的情况下可以充分发挥混沌不可预测性的作用。因此,该文方案对于较高安全性加密系统的设计具有参考价值。仿真结果表明:密文加密效果好,恢复图像与原图像差别很小。     

基于改进型3D＿Henon混沌映射的彩色图像加密方法

为了解决现有混沌映射模型的混沌空间小及混沌能力弱的问题,首先通过耦合二维Henon混沌映射模型和Sine混沌映射模型,设计了一种新的三维混沌映射模型。其次,针对密钥重复使用会降低加密系统安全性的问题,使用Chebyshev映射,结合明文图像,设计出一种新的密钥生成方法。最后,通过本文设计的三维混沌映射模型以及密钥生成方法,提出了一种彩色图像加密方法,并对此方法进行了仿真实验,结果表明,该方法能够安全有效地进行图像加密,保护图像信息安全。     

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。     

混沌掩盖通信在IPTV 系统中的应用研究

文章选取Logistic 映射和Chen 映射两种混沌算法对IPTV 系统中的音频和图像进行加密分析,给出了音频信号的两种混沌映射加密过程,构建了初值和调制压缩系数两个混沌密钥。接着对图像信号采用了两种混沌映射的加密方法,对比分析了两种算法在密钥量、敏感性、时间复杂度等方面的性能。最终确定以Logistic 与Chen 映射两种组成复合映射,生成二重密钥,对音频和图像进行加密,为IPTV系统在互联网中的传输提供安全保障。     

Symmetric keys image encryption and decryption using 3D chaotic maps with DNA encoding technique

In present digital era, multimedia like images, text, documents and videos plays a vital role, therefore due to increase in usage of digital data; there comes high demand of security. Encryption is a technique used to secure and protect the images from unfair means. In cryptography, chaotic maps play an important role in forming strong and effective encryption algorithm. In this paper 3D chaotic logistic map with DNA encoding is used for confusion and diffusion of image pixels. Additionally, three symmetric keys are used to initialize 3D chaos logistic map, which makes the encryption algorithm strong. The symmetric keys used are 32 bit ASCII key, Chebyshev chaotic key and prime key. The algorithm first applies 3D non-linear logistic chaotic map with three symmetric keys in order to generate initial conditions. These conditions are then used in image row and column permutation to create randomness in pixels. The third chaotic sequence generated by 3D map is used to generate key image. Diffusion of these random pixels are done using DNA encoding; further XOR logical operation is applied between DNA encoded input image and key image. Analysis parameters like NPCR, UACI, entropy, histogram, chi-square test and correlation are calculated for proposed algorithm and also compared with different existing encryption methods.

     

一种新的混沌加密算法及其应用

混沌加密技术广泛应用于网络通信、图像加密等信息安全领域．本文研究出一种新的混沌加密算法，它克服了现有Logistic映射的缺陷，利用正切函数和幂函数设计混沌迭代函数，利用混沌序列作为密钥进行加密运算．该算法具有很好的发散性、实时性和安全性．本文给出了其在烟草物流防伪系统中自的具体应用．     

基于多维混沌系统组合的图像加密新算法

提出了基于多维混沌系统同时对图像像素位置置乱和像素值加密的新算法。利用广义Arnold映射对图像像素位置进行置乱;利用三维Liu混沌系统产生的混沌序列得到整数密钥序列,对置乱图像像素值逐个进行加密。实验表明这种加密算法具有密钥空间大、安全性高的优越性,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,相邻像素具有零相关特性。     

基于扫描模式和混沌序列的彩色图像加密算法的研究

提出了一种新的基于扫描模式和混沌序列的图像加密算法,该算法使用正规语言来产生扫描模式,并且通过对二维存储空间的不同访问方式来产生非常大的扫描路径曲线.通过对扫描模式的像素位置的改变和灰度值的替代相结合的方式,来共同完成图像的加密算法.该算法具有良好密码特性的非线性耦合结构,并且在每次迭代过程中使用了密钥的融合操作,进一步提高了该加密算法的安全性.实验以lena等24位标准彩色图像进行仿真,结果表明,该算法具有良好的加密安全性和效率.     

基于猫映射的图像灰度值加密

为解决在公共信道传播过程中由于图像中的隐私内容泄漏从而危害信息安全的问题,提出一种新的灰度图像加密方法。新方法采用coupled logistic映射迭代来产生二维混沌序列,其中一个序列用于生成猫映射的系数,另一个用于置乱像素位置。传统的基于猫映射的图像加密方法是加密图像像素位置,而新的加密方法是对每个像素组使用不同的猫映射系数,从而变换组内每个像素的灰度值。除此之外,方法还采取双向扩散提高安全性能。所提方法加密解密过程简单,执行效率高,对图像尺寸没有要求。安全性分析表明,该加密方法对密钥十分敏感,且在多种攻击手段下都具有较好的稳定性。     

Image encryption using DNA complementary rule and chaotic maps

This paper proposes a novel confusion and diffusion method for image encryption. One innovation is to confuse the pixels by transforming the nucleotide into its base pair for random times, the other is to generate the new keys according to the plain image and the common keys, which can make the initial conditions of the chaotic maps change automatically in every encryption process. For any size of the original grayscale image, after being permuted the rows and columns respectively by the arrays generated by piecewise linear chaotic map (PWLCM), each pixel of the original image is encoded into four nucleotides by the deoxyribonucleic acid (DNA) coding, then each nucleotide is transformed into its base pair for random time(s) using the complementary rule, the times is generated by Chebyshev maps. Experiment results and security analysis show that the scheme can not only achieve good encryption result, but also the key space is large enough to resist against common attacks.     

Cryptanalysis of an image encryption algorithm using Chebyshev generator

Recently, studies of image encryption algorithms have been increasingly based on chaos, but there still exist drawbacks in chaotic cryptosystem that threat the security. In this paper, we make cryptanalysis on an image encryption based on Chebyshev chaotic map and find the following: (1) chosen-plaintext attack can break the scheme. (2) There exist equivalent keys and weak keys for the encryption scheme. (3) The scheme has low sensitivity to the changes of plain image. And we successfully carry out the chosen-plaintext attack. To overcome the drawbacks, a remedial technique is suggested.     

基于混沌映射和二次剩余密码的彩色图像加密方法

针对彩色图像的有效加密问题,提出了一种基于Logistic 混沌映射和二次剩余密码体制的彩色图像加密方法。首先,使用了一组对称的128比特的密钥,并以此计算Logistic 混沌映射的初始条件和控制参数。然后,通过具有不同参数的两级Logistic 混沌序列对图像像素进行两级置乱。最后,通过二次剩余密码体制对置乱图像中像素值进行改变,实现图像像素的扩散。仿真结果表明,该方法在密钥敏感性、相邻像素相关性、明文敏感性和信息熵等方面具有优越的性能,且加密速度较快。     

一种基于随机密钥及"类标准映射"的图像加密算法

应用离散混吨动力系统设计了一种图像加密／解密算法。该文算法主要特点是：无论从加密／解密算法的设计到密钥的产生都是由不同的混吨动力系统提供的。算法主要包括两部分：(1)采用依赖于随机密钥的非线性迭代变换来完成图像像素替代,其中所用的于密钥由离散混吨系统产生;(2)采用“类标准映射”的强耦合结构来完成图像像素的置换,并且这种置换是依赖于密钥的。替代和置换部分组成了具有良好密码特性的SP网络结构。分析和仿真结果表明,经过这样的替代和置换,算法具有良好的安全性及效率。