基于超混沌系统的融合数字图像加密研究

提出一种基于超混沌系统的数字图像融合加密算法.由随机函数生成一个灰度密钥图像,利用Chen’s超混沌系统对原始图像所对应的像素位置进行置乱,并将置乱后的数字图像矩阵与密钥图像序列矩阵进行异或操作,得到加密图像.对数字图像融合加密算法进行了模拟实验和相关性分析,验证了算法对数字图像加密的安全性和有效性.     

基于复合混沌与Rijndael的图像加密算法

提出了将Logistic映射、Henon映射和Rijndael加密算法相结合的数字图像加密算法.该方法先经Logistic混沌和Henon进行像素乱序和灰度置乱,然后用 Rijndael加密算法进行像素加密形成密文图像.理论分析和仿真实验表明该算法加密效果良好、密钥空间足够大,加密后的图像抗攻击性得到进一步地提高,有很...     

一种基于猫映射和伯努利移位映射的图像加密算法

本文提出了一种基于混沌映射的图像加密算法,采用置乱-扩散的机制对图像进行加密.在置乱阶段,先将大小为M×N的8比特灰度图像拉伸为大小M×2N的4比特灰度图像,然后将4比特灰度图像中k×k的小块作为一个单元,利用混沌伪随机序列进行置乱.为了达到更好的加密效果,笔者对置乱后的图像进行了两轮扩散.对该加密算法进行了安全性能分析,包括直方图分析,相邻像素相关性分析,信息熵分析,密钥敏感性分析,密钥空间分析以及差分攻击分析等.数值实验表明该算法是一种有效的图像加密算法,在图像信息安全方面具有一定的应用价值.     

组合混沌系统的图像加密算法

为有效保证图像的安全性,针对目前图像加密算法存在的不足,设计一种基于组合混沌系统的图像加密算法.先采用Logistic混沌系统对原始明文图像进行置乱处理,实现图像的像素位置置乱,并对置乱处理后的图像进行分块处理;再采用Henon混沌系统对分块处理后的图像像素进行加密操作,实现对像素值的置乱.用仿真实验对图像加密性能进行测试的结果表明,用该算法加密后,相邻像素相关性较小,具有可靠的传输安全性,实现了图像信息的加密,并增加了密钥空间,提高了图像的各种抗攻击能力.     

一种基于混沌经济模型的图像加密算法

混沌经济系统具有混乱性等复杂的动态特性,这些特性可以应用于密码学.提出了一种基于混沌经济模型的图像加密算法.实验结果表明,该算法可以正确地加密解密数字图像.分析表明算法对密钥变化敏感,密文图像像素灰度值具有分布随机性和低相关性,同时提高了加密速度.     

基于分数阶时延混沌神经网络的图像加密

基于分数阶时延混沌神经网络,提出了一种新的图像加密算法:利用混沌系统产生秘钥流,把时延和分数阶导数嵌入到秘钥系统中以增加算法的安全性;用像素异或和置换相结合的方法对原始图像进行加密。通过对加密后图像各像素的水平垂直相关性、信息熵、游程统计、灰度变化平均值、直方图均衡度、密钥灵敏度等数据的详细分析,验证了该加密算法的安全性和有效性。     

基于有限状态斜帐篷映射的图像加密算法

针对图像加密算法中迭代性高、低维离散混沌加密密钥空间小、保密性低等特点,提出了一种基于有限状态斜帐篷映射的混沌加密方法.该方法采用一种有限状态skew tent映射来产生伪随机整数序列,然后依据该混沌序列控制图像像素的置换和灰度值的修改.攻击者在不知道密钥的情况下,加密图像不能被正确重建.并对图像加密算法的安全性从统计角度进行了分析,计算结果表明密文图像的直方图趋于均衡一致,密文图像在水平、垂直和对角线方向上像素的相关性显著降低.     

一种基于混沌序列控制的3D cat映射加密算法

讨论并比较了3D cat映射与二维Arnold映射的差别,在此基础上改进了3D cat映射变换置乱方法,并利用复合混沌控制序列对像素灰度进行变换,从而实现图像像素位置和灰度值同时改变的加密效果.结果表明,这种加密方法具有较好的有效性.     

基于五维超混沌的全球信息栅格图像加密算法

为解决全球信息栅格的网络数据的安全问题,提出新的基于五维超混沌系统的图像加密算法,给出全球信息栅格通信体系的基于超混沌的图像加密方案.对生成的两个超混沌序列进行预处理,并置乱图像的像素位置.最后,选择一个混沌序列进行预处理后对图像像素值加密,以改变灰度值.仿真分析结果表明,该加密算法密钥空间大,密钥选择敏感,具有很高的...     

四维混沌与分数傅里叶变换的图像加密方案

将四维超混沌系统和标准加权类分数傅里叶变换理论相结合,提出了一种数字图像加密双重方案.对图像进行三基色分层标准加权类分数傅里叶变换,利用超四维混沌序列对变换结果进行置乱操作,将置乱后的3层数据融合得到加密图像仿真结果表明,加密后的图像灰度分布均衡,相邻像素的相关系数高度不相关,并且加密图像对秘钥高度敏感,具有较好抗攻击性、鲁棒性.     

改进的置乱扩散同步实现的图像加密算法

为改善图像加密算法对初始密钥的依赖性,提高算法的抗穷举攻击、抗统计分析攻击和抗差分攻击等性能,提出了一种改进的置乱扩散同步实现的图像加密算法,用于加密矩形灰度图像.先按照某种扫描模式重排图像像素,然后选用成对的Logistic映射产生的混沌序列作用于明文图像;最后,采用基于Chebyshev-Logistic混沌序列控制的一种明密文双向结合的扩散方式,对置乱后的图像进行扩散.为评价该算法的性能,做了密钥空间分析,统计直方图分析,相邻像素相关性分析,信息熵测试,以及扩散性测试等大量的仿真实验.仿真实验表明,该算法扩展了密钥空间,对密钥初始值有超强的依赖性,提高了密文图像的抗穷举攻击、统计分析攻击和差分攻击的能力.     

一种基于广义Chen''''s混沌系统的图像加密新算法

根据高雏混沌系统具有更高安全性的特点，提出一种基于三雏Chen’s混沌系统的数字图像加密新算法，通过王乱图像像素的空间位王和改变像素值来混淆密文图像和明文图像之间的关系。利用Chen’s混沌系统的二雏序列王乱图像像素的空间位王；然后，由Chen’s混沌系统输出的三雏混沌序列得到适合灰度图像或真彩色图像加密的密钥序列，利用混沌密钥序列对王乱图像进行遂像素加密。研究结果表明，该算法具有良好的像素值混淆、扩散性能和较大抵抗强力攻击的密钥空间，加密图像像素值具有类随机均匀分布特性，且相邻像素值具有零相关特性，所提出的方案具有较高安全性。     

像素位置与比特双重置乱的混沌图像加密算法简

分析当前流行的一类基于混沌序列置乱像素位置和像素值加密的混沌算法的安全性的不足,提出了一种抗选择明（密）文攻击的图像加密新算法。采用Kent混沌系统,根据明文像素值的特征和输入的密钥共同产生混沌系统的参数和预迭代次数,首先用混沌序列实现图像像素位置的全局置乱;其次,用另一个混沌序列实现对图像像素值中0、1比特位置乱。混沌序列的产生都与图像本身的内容自适应。仿真实验结果表明,该算法既克服了以往算法不能抵抗选择明（密）文攻击的缺陷,又具有良好的图像加密性能。     

一类选择性图像加密方案的安全性分析

对一类选择性加密方案的安全性进行了分析,并根据图像相邻像素相关性的性质,利用密文中泄露的信息和已知明文攻击方法,给出了针对此类加密方案的攻击方案.通过实验验证了攻击方案的有效性.实验结果表明,对于相邻像素相关度较高的图像,利用密文中未加密的信息可以用较少的明文恢复出较多的明文信息,说明了此类选择性加密方案对于相邻像素相关度较高的图像是不安全的.最后,针对已知明文攻击,对选择性加密方案提出了改进意见.     

数字图像灰度置乱均匀度算法研究

数字图像的灰度置乱能够改变原图像的直方图分布,在图像加密中扮演着比较重要的角色。灰度置乱效果的研究在信息隐藏领域中有重要意义。本文分析了现有的基于直方图相似度的评价算法,找出了其存在的不足,提出了合理的灰度置乱均匀的评价依据,并根据此依据进一步提出了新的灰度置乱均匀度的评价算法。     

基于自生成模m单元矩阵的双置乱图像加密的快速算法

给出了一种双置乱图像加密快速算法。算法以生成的n维模m单元矩阵作为置乱矩阵,通过置乱图像像素的空间位置和置乱图像像素值相结合的双重置乱算法达到加密图像的目的。算法流程以数论知识为基础通过扩展密钥空间和扰乱图像的直方图提高了图像加密的安全性。图像加解密的效率也有较大提升。     

New chaotic image encryption algorithm based on cross-mapping

Chaotic cryptography has been applied to image encryption;however,only the traditional low-dimensional chaotic systems has been widely analyzed or deciphered,which does not show satisfied security and efficiency.To solve this problem,a new algorithm based on cross-chaos map has been created in this article.The image pixels are scrambled under control of high-dimensional chaotic sequence,which is generated by cross chaotic map.The image pixels are substituted by ciphertext feedback algorithm.It can relate encryption required parameters with plaintext and can make a plaintext byte affect more ciphertext bytes.Proved by theoretical analysis and experimental results,the algorithm has higher complex degree and has passed SP800-22 pseudo-random number standard tests,and it has high encryption speed,high security,etc.It can be widely applied in the field of image encryption.     

面向残差网络多元特征的轻量级虹膜分类

针对传统虹膜分类需手工设计滤波器提取虹膜特征, 提取特征单一, 且通常需大量手工调参, 泛化能力较差的问题, 提出一种面向残差网络下多元特征的虹膜分类算法. 一方面将虹膜图像与Gabor特征相结合, 另一方面在网络结构中使用多个尺度的卷积核, 使学习到的虹膜特征更丰富, 从而提高图像特征的表征能力. 实验结果表明, 在固定类别中, 使用Softmax分类器进行多分类, 该算法在JLU虹膜数据库中的分类准确率可稳定在98.90%以上, 不低于DeepIrisNet和Resnet等网络结构, 且该算法的网络结构参数更少, 学习速度更快.     

基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法

NTRU (number theory research unit)具有抗量子计算攻击、加解密速度快、安全性高的特点,非常适合用于无线保密数据网、认证系统等业务。结合可逆信息隐藏技术,提出了一种基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法。首先利用差值扩展算法完成对图像像素的预处理;然后使用NTRU算法对图像像素进行加密,利用NTRU算法的加法同态性质在密文中嵌入信息,嵌入的信息得到NTRU算法加密的安全性理论保证;解密与信息提取后,利用差值扩展算法的特点可逆恢复出图像像素。采用图像的直方图及方差、信息熵、相邻像素的相关性等统计学方法,论证了在密文中嵌入信息的不可感知性。仿真实验结果表明：该算法既能实现嵌入信息后密文的正确解密,又能无损提取秘密信息,平均嵌入率可达到0.5 bpp (bit per pixel)。     

基于结构信息相似度的线性投影灰度化算法

针对彩色图像灰度化过程中易丢失结构信息的问题, 提出一种基于结构信息相似度的灰度化算法. 首先在RGB色彩空间利用像素平均值和标准偏差值构造一幅对比图, 以保持彩色图像的对比度和亮度信息； 然后利用结构信息相似度评价指标衡量RGB通道图像与对比图间的相似程度； 最后将通道结构信息相似度值作为全局加权映射函数中的权重值, 获得最终的灰度图像. 该算法有效解决了其他典型灰度化算法中需求解目标函数, 导致算法复杂度高、 图像结构信息不自然的缺陷. 对Cadik和CSDD图像集的实验结果表明, 该算法优于一些已有典型灰度化算法, 能有效保留原始图像的对比度和结构信息, 可提高计算效率, 且输出的灰度化图像视觉感知自然, 主客观评价结果均较优.