一种混沌图像加密算法的研究与改进

利用混沌序列的特性,提出了一种新的混沌图像加密算法,并进行改进.首先由复合混沌映射生成混沌序列,再结合灰度值替代和图像位置置乱方法对图像进行加密,然后进行实验仿真和性能分析,结果表明该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化

为了解决现有图像加密算法存在随图像尺寸变大导致加密时间迅速增加的问题,采用基于logistic和Arnold映射的改进加密算法实现了快速图像加密算法的优化。该算法基于两种混沌映射对原文图像进行像素置乱和灰度值替代,像素置乱是按图像大小选择以H个相邻像素为单位进行,通过适当调整H的取值实现加密时间优化;灰度值替代是利用Arnold映射产生混沌序列对置乱图像进行操作而得到密文图像。结果表明,对于256×256的Lena标准图像,加密时间降低到0.0817s。该算法具有密钥空间大和加密速度快等优点,能有效抵抗穷举、统计和差分等方式的攻击。     

基于位运算的动态多混沌图像加密算法

针对现有的图像加密算法存在运算成本大,算法复杂等问题,提出了一种基于位运算的动态多混沌图像加密算法。该算法运用Logistic和Chebyshev两种不同的混沌映射,对原始图像像素进行位置置乱和灰度值替换。在灰度值替换过程中,加入了位运算和动态选择行向量环节,使加密算法在安全性上更加可靠。实验表明:文中提出的图像加密算法,既可以很好地提高加解密的速度,又可以保证成功抵御统计分析等各种攻击操作,具有很强的鲁棒性和抗枚举攻击的能力。对一幅标准的256×256的Lena图像来说,加密时间约为5s,解密时间约为5.2s,能够满足现实需求。     

彩色数字图像的混沌加密算法

提出了一种基于混沌系统的彩色图像加密算法,利用logistic混沌映射生成混沌序列,分别对彩色图像的三分量RGB进行置乱和异或加密,即改变了图像的像素位置和灰度值,从而实现图像加密.实验仿真结果表明,该算法具有良好的加密效果和较强的安全性.     

基于耦合映象格子的混沌图像加密算法研究

利用耦合映象格子的时空混沌特性,研究提出了一种混沌图像加密算法.首先由耦合映象格子产生随机数序列,将平文图像划分为8幅位级图像并进行位级图像置乱;然后选择对应的随机数序列组合,采用逐位异或运算进行图像像素扩散;测试结果表明所提算法比其它算法具有更好的加密性能和有效性.     

基于超混沌系统的彩色图像加密新算法

为了研究数字图像在通信中的安全传输问题,提出了一种改进的基于超混沌系统的彩色图像加密算法.利用改进的Logistic映射对彩色图像的R、G、B三层像素灰度值进行位置置乱,对置乱后的各层像素灰度值采用陈氏超混沌系统异或加密,得到彩色密文图像.使用MATLAB7.0进行仿真.密文图像杂乱无章,毫无规律,完全不同于原始图像.仿真结果表明,该算法密钥空间大,效率高,安全性能好,适用于彩色图像的安全传输.     

一种新的图像加密算法研究与应用

提出了一种新的混沌彩色图像加密算法.首先由Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,并利用"一幅图像一次密钥"的密钥同步方案,实现了一个基于混沌的图像保密通信系统.该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

真彩图像和视频加密新方案的研究与实现

提出一种新的混沌真彩图像和视频加密算法.在对图像预处理的基础上,应用Henonlsine复合混沌系统产生的混沌序列对预处理后的图像矩阵进行位置置乱和灰度值替代结合的方法加密.通过性能分析,表明该算法具有良好的加密效果.将该算法应用于视频加密之中,并引入"一帧一密"的技术,仿真和通信平台的成功测试表明该算法对视频加密的适用性和良好性能.     

基于混沌伪随机匹配移位的图像加密算法

基于二维Logistic混沌系统,提出一种伪随机匹配移位的图像加密算法。先对原始图像和混沌系统产生的模板图像像素在水平和垂直方向进行随机匹配移位,匹配方式和移位步长由混沌序列控制。接着对像素置乱后的原始图像和模板图像进行按位异或运算,得到加密后的密文。混沌随机匹配移位不仅保证了原始图像的充分置乱,同时也提高了异或加密的安全性。数值实验结果显示该加密方法能够抵御常见的暴力破解攻击、统计分析攻击和差分攻击,具有较高的安全性。     

基于超混沌序列的数字图像加密算法

提出了一种新的基于超混沌序列的数字图像加密算法.首先应用Hyperhenon映射产生混沌序列,用此混沌序列对图像做预处理加密;接着应用Kawakami映射产生的混沌序列,对预处理后图像的行和列分别做改进的魔方置乱,最后应用评价指标对加密效果和安全性进行分析.实验结果表明,该方法具有较高的安全性以及加密效率.     

基于混沌加密和HVS的数字水印算法

本文提出一种基于混沌加密和人类视觉特性(HVS)的数字水印算法。首先将含有版权信息的二值图像水印，利用混沌序列进行加密，使水印嵌入方案具有一定的安全性。然后根据视觉特性，将一位水印信息自适应地嵌入一棵小波树的重要系数中。通过实验证明：该算法得到的水印图像对噪声和常见的图像处理(尤其是JPEG压缩)有较好的鲁棒性和不可见性。     

一种基于超混沌M-G系统的图像加密算法

针对低维混沌序列加密图像保密性差,而复合混沌序列又使得混沌系统结构复杂,同步性差,本文研究了一种基于参数辨识的超混沌时滞模型的图像加密算法,引入位图像加密的思想,并对待加密图像信息进行加密前处理,使得图像信息能够应用M-G超混沌模型进行加解密。此系统结构简单,实用性强,不需要混沌同步。试验和理论分析表明加密效果是令人满意的。     

像素位置与比特双重置乱的图像混沌加密算法

针对当前流行的一类具有置乱—扩散结构的混沌图像加密算法存在的安全缺陷问题,提出了一种能抵抗选择明(密)文攻击的图像加密算法。算法采用Kent混沌映射生成密钥序列,并根据明文像素值的特征和输入的密钥,分别产生混沌系统的参数和预迭代次数。首先,利用混沌序列实现图像像素位置的全局置乱;其次,根据另一个新生成的混沌序列,实现对图像像素值中0 bit、1 bit的置乱。实现了混沌映射产生的序列与图像本身内容的关联,从而实现了中间密钥随明文自适应变化,能有效抵抗选择明(密)文攻击。实验结果表明,该算法克服了以往算法不能抵抗选择明(密)文攻击的缺陷,同时具有加密算法简单、密钥空间大等加密性能,并能较好地抵抗统计特性分析、差分分析攻击。     

一种基于混沌序列的数字图像加密算法

对Logistic映射混沌序列生成方法作了一些改进,改进后生成的序列不仅克服了一维混沌序列的短周期行为,而且统计性能有了一定程度的改善。提出了一种基于此混沌序列的JPEG格式数字图像加密算法,通过在图像压缩的同时执行加密运算,使密图具有良好的压缩效率,试验表明加密效果是令人掩意的。     

基于余弦-指数混沌映射的分块图像加密算法

为平衡混沌映射中结构与性能的关系,保证加密系统安全性,提出一种基于余弦-指数混沌映射的分块图像加密算法。首先,通过非线性指数项对引入了Tent种子映射的余弦映射进行调制,构造新型余弦-指数混沌映射,并利用SHA-256函数产生与明文相关的密钥,生成随机性较强的混沌序列,实现一次一密;然后,基于拉丁方和位级转换,通过两轮拉丁方索引和比特位拼接,分别设计双重拉丁方和扩展比特位算法,并结合二维约瑟夫序列,对块间预置乱后的明文进行块内置乱,实现不同分块的差异化置乱;最后,基于Zig-Zag变换,采用环状仿Zig-Zag变换设计交叉Zig-Zag变换方法,将中间密文与混沌序列进行双向非线性扩散,实现同时改变像素位置与大小,完成图像加密。实验结果表明,该算法密钥空间大,能有效抵御差分分析和统计分析等典型攻击,具有较好的加密效果。     

通用数字图像加密与抗剪切攻击恢复算法

为对数字图像进行有效地保护,提出一种以混沌系统及其混沌序列为基础的通用加密与解密算法。首先,根据密钥产生一个混沌序列,经排序后生成相应的下标序列,并据此进行像素坐标置乱加密。然后,根据子密钥与图像类型值由混沌序列生成相应的无符号整数序列,并按顺序与对应的像素值进行异或运算以实现像素值置换加密。针对恶意剪切攻击,同时提出一种基于邻域相邻像素特性的抗剪切攻击恢复算法。实验结果与理论分析表明,该算法加密效果好,密钥空间大,安全性与通用性强,且具有较为理想的抗统计分析攻击与抗剪切攻击能力。     

Research on image encryption based on Erbium-doped fiber laser system with optical delay feedback

A novel image encryption algorithm that based on Erbium-doped fiber laser with an optical delay feedback (ODF-EDFL) system is proposed in this paper. First, by the dynamic analysis of this system, two different chaotic sequences are generated. Meanwhile, the statistic characteristic is verified on this chaotic sequence. On this basis, the image encryption algorithm is designed by using this chaotic sequence: the gray value of the original image is substituted with the chaotic sequence at beginning; then the space array of the image's pixel is mixed up by using both two chaotic sequences. The experimental results show that the proposed method can encrypt digital images quickly and effectively.     

基于加密混沌矩阵组的图像加密算法

针对Logistic映射的短周期问题以及单纯混沌加密复杂性不高的缺点,提出一种基于加密混沌矩阵组的图像加密算法。该算法利用Hybrid映射产生周期扩大M倍的二值混沌序列,根据密钥生成加密混沌矩阵组,对图像位平面做置换加密,为进一步算法提高抵抗统计分析攻击的能力,对置换加密后的图像再进行基于队列变换的图像置乱。实验表明,该算法克服了Logistic混沌映射的短周期问题和单纯混沌加密复杂度不高的问题,能够抵御多种攻击,具有良好的安全性。     

基于组合混沌系统的彩色视频流加密算法

为进一步加强视频图像在存储及传输过程中的安全性,提出一种将两种改进的混沌系统和分组加密算法结合的彩色视频流加密方案.将原视频逐帧提取并取其RGB分量,并用改进的logistic混沌系统控制其高低位进行各分量位重组.再利用级联式二维猫映射,对亮度分量R实现快速空域置乱;通过改进型二维logistic映射构造的非线性混沌序列,对色度分量GB分量进行迭代扩散.然后将已加密的三分量通过AES算法进行二重加密.算法利用了高低维混沌的空域混合双重加密.仿真结果表明该算法的解密图像无损、无失真,具有更好的密钥敏感性、更好的安全性.     

DCT变换与DNA运算相结合的图像压缩加密算法

为了解决图像加密后数据量大、传输速率慢的问题,采用了离散余弦变换(DCT)与脱氧核糖核酸(DNA)运算相结合的图像压缩加密方法.首先采用DCT对原始图像进行压缩;再进行DNA编码;最后根据DNA运算的思想,通过Chen混沌系统对原始图像执行DNA加法运算,成功得到了加密图像.结果表明,该算法不仅有效地提高图像传输速度、减少存储空间,同时加密效果好、安全性高.