敏感信息的保留格式加密模型

提出了基于保留格式加密(FPE:format-presetving encryption)的敏感信息通用加密模型,并提供了适用于该模型的密钥分散算法.分析了模型的安全性,包括FPE算法的安全性和密钥分散算法的安全性.提出了存在分段约束的特定格式敏感信息FPE算法,并分析了该算法的安全性和效率.     

一种改进的Logist混沌图像加密算法研究

针对一维混沌系统在有限精度下产生的周期性退化问题,提出了一种改进的Logistic混沌图像加密算法。在图象加密中使用辅助密钥对混沌序列进行多轮变换加密,通过实验结果表明,该算法具有良好的加密效率和安全性。     

基于无线超短波的混沌语音保密通信系统设计

本文提出了一种新的数字语音保密通信系统设计方案。该方案以ATMEGA128单片机为核心,采用改进的混沌算法进行语音加密。本文系统地介绍了语音保密通信系统的工作原理和工作过程,重点叙述了混沌加密模块。实验结果表明,该方案具有良好的语音加密性能。     

云环境下用户隐私混合加密方案及其性能分析

针对云环境下用户隐私数据的安全性和数据应用操作效率要求相矛盾的问题,提出了一种基于同态加密和基于属于加密的混合方案,实现对云用户隐私信息进行分类加密保护.方案中将用户数据分为绝对保密的数据和可信用户合理访问的数据2类,其中对绝对保密的数据采用同态加密算法;对可被部分授权用户访问的数据制定相应的访问控制树,并采用基于属于的加密算法.设计了云环境下混合加密方案,分为客户端和服务端,并将混合加密方案与基于属性的加密方法从加解密时间和存储开销进行了比较,可以看出混合加密方案具有很好的应用前景.     

基于NOMA的级联式混沌增强加密通信技术

混沌加密能够灵活地兼容多种调制格式、实现多维度数据加密,已成为军事保密光通信中有效保护数据传输的物理层加密技术。为保证光通信系统中数据传输的安全性,提出一种基于非正交多址（non-orthogonal multiple access,NOMA）的级联式混沌增强加密通信技术。通过提升混沌序列的非线性动力学特性缓解混沌本振退化问题,采用功分复用技术实现对密钥的分发和对加密数据的传输,利用三维级联混沌系统对比特、星座、子载波进行加密掩蔽。实验结果表明,该技术能够在2 km的七芯光纤上实现65.8 Gb/s的加密信号传输,密钥空间达到10^78,系统的安全性能明显提高。该项技术在军事保密光通信中具有良好的应用前景。     

一种基于异或运算的混合加密算法

针对DES对称加密算法中密钥安全性保密困难且不易管理、RSA非对加密算法加密速度慢不易实现的缺点,研究信息明文与随机产生的加密密钥之间的异或运算进行信息明文加密、同时将信息明文的加密密钥按RSA算法进行加密管理以安全的传输到接收方,基于此,提出了一种基于异或运算的混合加密算法,实例验证演算表明,该算法是一种有效可行的信息安全保密方案.     

基于隐息学的信息安全方案

为了保证中文信息传输过程的安全,构造了一种新的信息隐藏加密方案。该方案将传统的密码设计理论与新兴的隐息学理论相结合,使用较短的加密密钥与简单的加密和隐藏算法。利用信息论的方法证明了该方案是安全的。方案实现原理简单,同时由于采用简单的查表与替换,实现效率可以提高数倍。有助于有限计算能力的用户确保中文信息传输过程的安全保密。     

基于分段抛物映射的混沌加密方案

为提高混沌通信系统的安全性能,在分段抛物映射基础上提出一种利用复合序列的混沌加密方案。该算法通过随机改变区间划分,克服了现有混沌映射的局限性,提高了混沌序列的复杂度.对图像信息加密的理论分析和仿真结果表明,该方案有较高的保密性能,可抵御多种类型的攻击,并扩大了密钥空间.     

档案数字化保密存储格式控制方法分析

档案数字化保密存储容易被篡改格式且易受攻击,为了实现档案数字化保密存储格式自适应性,需要进行档案数字化存储格式控制优化,提出基于向量量化编码技术的档案数字化保密存储格式控制.采用档案数字化保密存储信息线性结构重组方法,设计加密的密钥协议,得到档案数字化保密存储信息的密钥构造.依据密钥构造结果,采用分段线性加密方法设计档案数字化保密存储信息的加密编码格式,得到信息量化编码模型.在加密编码格式设计的基础上,通过向量量化编码技术实现档案数字化保密存储格式控制.仿真结果表明,采用该方法进行档案数字化保密存储格式控制的自适应性较好,加密的抗攻击能力较强,提高了档案数字化安全存储能力.     

一种基于背包问题的图像加密算法

提出了一种基于背包问题的数字图像公开密钥加密算法,利用该算法可以实现对图像的快速、安全加密.实验证明,该算法对图像加密效果良好.     

面向多用户的多层嵌套数据库加密方案

围绕外包数据的安全性问题与用户隐私性问题,展开对加密数据库方案的研究,提出了一个面向多用户的多层嵌套数据库加密方案.该方案根据洋葱模型多层理论,采用多种不同类型的加密算法对用户的外包数据进行多层嵌套加密,实现了既保证数据机密性又满足多种不同SQL查询类型的数据库加密方案.针对用户递交包含敏感信息的查询语句在一定程度上泄露用户自身的隐私这一问题,设计了基于单服务器私有信息检索(private information retrieval,PIR)技术的用户隐私保护机制,实现了用户匿名查询.安全性分析表明,该方案满足数据机密性与用户隐私性.Sysbench基准测试实验分析表明,该方案具有良好的查询处理效率、读写吞吐量以及健壮性.     

随机区间置换的安全算术编码及应用

基于压缩编码的加密方式能够同时完成加密和压缩的功能,通过压缩减少了信息的冗余,同时引入加密使对试图推测出明文信息和找到密钥的攻击具有非常好的鲁棒性。提出了一种基于随机区间置换的安全算术编码,在编码过程中通过随机密钥保证图像压缩编码的安全性,且不影响编码的效率,使其方便在网络中安全传输。实验结果和安全性分析表明该安全算术编码有较好的安全性和加密效率。     

A New Forward-Secure Authenticated Encryption Scheme with Message Linkages

Yoon and Yoo recently proposed a robust authenticated encryption scheme and claimed their scheme has the properties of forward secrecy and confidentiality. The current paper, however, points out that Yoon-Yoo＇s scheme also can not provide forward secrecy and confidentiality such that any adversary can easily recover the transferred message. Based on intractability of reversing the one-way hash function and discrete logarithm problem, an improved authenticated encryption scheme with messages linkage is proposed. The above security faults get solved perfectly. The new scheme is proven to satisfy all the basic security requirements of the authenticated encryption scheme. And by the concrete comparison, it has the similar efficiency of the original scheme.     

基于目标的图像轻量级加密

基于图像编码压缩算法以及图像的选择性加密算法,分析了非压缩图像和压缩图像的目标提取方法以及恒定码率的加密算法,提出了一种基于JPEG的多目标多等级的图像轻量级加密方法,只对需要加密保护的若干重要目标区域进行加密,并开发了相应的软件平台.实验结果表明:该方法在满足一定安全性需求的前提下,进一步减少了数据计算量,而且在满足图像加密实时性要求的同时,加密图像保持了一定的视觉感知度,具有码流的兼容性和码率不变等特性.     

Logistic映射控制的安全算术编码及其在图像加密中的应用

提出了一种通过Logistic映射改变模型中符号的顺序及符号的概率值的安全算术编码,将其应用于图像数据的压缩加密中,使其在网络中安全传输更方便,在编码过程中通过完全混沌的序列保证改变模型的均匀性,从而满足图像压缩编码的安全性要求。算法能够应用于任何针对多媒体数据的算术编码器(包括视频,图像,音频等),并且对编码的效率影响甚微,而且基于编码压缩的加密方式相对于其他同类加密方式所具有的明显优势在于,压缩过程大量减少了信息的冗余性,并在此过程中引入加密,这对试图推测出图像信息以及找到密钥的攻击具有良好的鲁棒性。     

基于区块链的电子病历共享与可验证方案

为解决传统电子病历存储方案共享难、数据易篡改和隐私泄露问题,为此构建一种基于区块链的电子病历可搜索加密存储、高效共享与可验证方案。通过使用简洁非交互零知识证明(zero-knowledge succinct non-interactive arguments of knowledge, zk-SNARKs)构建用户身份认证系统,提高用户身份的隐私性,匿名性。通过提出基于改进Merkle树的格可搜索加密方案,实现电子病历的可搜索加密与验证方案;并在此基础上通过智能合约构造搜索方案的双重验证。通过将相应的加密数据外包到星际文件系统(interplanetary file system, IPFS)以降低存储成本。通过实验对加密算法性能、智能合约时间和花费开销、链下存储性能进行仿真测试。验证了该系统能够满足电子病历系统应用需求,并提高了数据完整性、搜索效率性和身份保密性。     

基于Hopfield网络的彩色图像混沌加密算法

一般混沌图像加密, 都是对图像的整体像素置乱处理, 其抵抗明文攻击能力较差。为此, 提出基于离散Hopfield神经网络的彩色图象混沌加密算法。该算法采用自治三维混沌系统对彩色图像单像素比特位进行加密操作, 通过利用三维混沌序列的其中一维置乱图像R\,G\,B分量的像素位置, 用另外两维序列设置置乱每个像素比特位的权值和阈值, 从而改变彩色图像各分量像素的位置和像素值, 达到有效加密的效果。理论分析和实验结果表明, 该单像素加密算法可有效抵抗差分攻击, 使反馈密文提高了像素置乱效果, 并具有良好的加密效果和保密性。     

基于Logistic混沌系统的网络视频加密算法研究

提出了一种基于Logistic混沌映射的实时视频保密通信方案,在SEED-VPM642平台上实现了网络视频加密传输的全双工系统.重点研究了混沌系统的变参数、定点运算及动态加密算法的原理,在原有传统的异或加密算法上加以改进.采用Logistic离散混沌序列对实时视频传输系统进行加/解密设计,达到视频数据在网络上的安全传输,并从算法的安全性、效率等方面进行了性能分析.实验结果表明,与Lorenz混沌系统相比,该算法具有良好的实时性和快速性,可有效保障网络视频传输的流畅性及安全性.     

基于最佳谱间预测与SPIHT的高光谱图像混沌压缩加密

针对高光谱图像传输安全性问题,提出一种将最佳谱间预测、SPIHT编码和混沌映射相结合的高光谱图像压缩加密算法.该算法采用最佳谱间预测与SPIHT的编码算法对高光谱图像进行压缩.压缩过程中,首先由Tent映射置乱初始化LIP,然后利用Lorenz三维混沌映射产生混沌值生成比特序列,编码过程中实时加密对图像重构起重要作用的数据,在压缩过程中实现图像加密.仿真结果表明：该算法密钥空间大,对密钥和明文敏感,同时能有效提高图像存储和传输效率.     

选择性隐藏访问结构的OO-CP-ABE

密文策略属性基加密(Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption, CP-ABE)是目前最适合用于云中的加密方案之一,CP-ABE具有灵活的访问结构,但是在CP-ABE中访问结构可能泄露风险信息,现有的CP-ABE方案,要么完全公开访问结构,要么将其完全隐藏,这将导致策略保密性差或方案加解密计算量大。本文提出选择性隐藏访问结构OO-CPABE,该方案利用属性之间的互信息筛选出访问结构中的部分属性,此部分属性包含原始属性集中的绝大部分或者全部信息量,并隐藏这部分属性。此选择性隐藏与完全隐藏有相同的策略隐藏效果,能有效地降低加解密计算量。与公开访问结构的方案相比,能提高策略的安全性。此外,本文还用在线/离线加密和部分解密减少加解密阶段的计算量。