一种新的基于神经网络混沌吸引子的公钥密码算法

论述了一种新的基于神经网络混沌吸引子的公钥密码算法,在过饱和贮存的Hopfield神经网络模型中混沌吸引子与初始状态之间存在一种单向函数关系,改变神经网络的联结权矩阵,混沌吸引子及其相应的吸引域会随之发生改变,如果以联结权矩阵为陷门,并利用可交换的随机变换矩阵来改变神经网络的联结权矩阵,则可以创建一种新的Diffie-Hellman公钥加密算法．将随机变换矩阵作为私钥,而将变换后的神经网络联结突触矩阵作为公钥,介绍了这种新的公钥加密方案,并分析和讨论其安全性和加密效率。     

基于神经网络混沌吸引子公钥加密算法的FPGA实现

利用具有顺序和并行执行的特点的VHDL语言,设计并实现了基于神经网络混沌吸引子的公钥加密算法,在编解码器设计中采用专用的控制模块来控制加密和解密操作;同时,在RAM模块中自主设计了具有并行读写功能的子模块,以进一步提高算法的数据加密速度;整个系统在DE2实验平台中经过反复实验测试和试运行,结果表明该算法是可以硬件实现的,并且具有较高的数据加密速度,时钟频率可达50 MHz以上.     

基于时钟变换的复合混沌图像加密研究

为解决一维混沌加密系统密钥空间和安全性差等问题,提出了一种基于时钟变换的复合混沌图像加密方法。该算法使用分段线性混沌映射,k阶Chebychev映射以及一维Logistic
映射相复合的方式产生像素位置置乱矩阵和像素值变换矩阵。利用系统时钟变化法,随机改变复合混沌系统的多级初始参数,从而提高了图像信息传输的安全性,达到了近似“一次一密”的安全思想。采用MatLab7.0仿真实现。结果表明,该算法具有良好的加密效果且密钥空间较大。     

基于CNN和DES的图像保密通信系统设计方案

为了解决混沌加密系统密钥空间设计上的不足以及数据加密标准(DES)加密算法易被攻击的问题,将细胞神经网络与DES加密算法相结合,提出一种混合加密通信方案.该方案利用细胞神经网络产生混沌信号,将其经过取整、取模、平方、开方、增益、偏移等运算处理后,用得到的新的混沌伪随机序列将图像加密,然后利用DES算法进行再加密.文中还讨论了系统的实现方法.仿真结果表明,采用此混合加密方案进行加解密均可取得较好的效果,解密结果对细胞神经网络初值和DES密钥高度敏感,安全性能有所提高.     

基于超混沌系统和离散分数随机变换的图像加密算法

本文结合超混沌系统和离散分数随机变换,提出一种图像加密新方案,并给出实现该算法的光学装置原理图。在加密过程中,利用超混沌系统产生的混沌序列来构造离散分数随机变换(DFRT)的随机矩阵,再将DFRT的阶数和超混沌系统的初始值作为图像加密算法的主密钥,与单纯的离散分数随机变换的图像加密算法相比,在不增加计算负担的情况下,本算法的明文与密文之间具有更高的复杂性,并加大了密钥空间,提高了密钥敏感性。该系统是一个非线性的密码系统,消除了传统加密系统中因为线性过程而存在的不安全因素,提高了加密系统的抗统计攻击和噪声攻击的能力。     

采用OHNN和M-LFSR的字序列密码加密方案

结合反馈型离散Hopfield神经网络(HNN)和改进型的线性反馈移位寄存器(M-LFSR)的优点,提出基于OHNN和M-LFSR的字序列密码.该方案利用离散Hopfield神经网络的混沌吸引子对改进型线性反馈移位寄存器的非线性选择输出,实现加密.安全性分析与仿真验证表明:该算法构造的伪随机序列具有良好的随机性、复杂度等特点,满足密码学的要求.     

基于小波压缩和混沌置乱的图像处理算法

提出一种图像压缩和加密相结合处理方法.利用小波变换的多分辨率特性,对灰度图像进行小波分解,得到低频近似分量和三个方向的细节分量;根据人眼视觉特性,对细节部分系数矩阵进行阈值调制,实现对图像的压缩;利用混沌系统伪随机、遍历性等特性,对集中了原图大部分能量的低频近似系数矩阵进行混沌置乱,实现对图像的加密;用阈值调制后的细节系数矩阵和置乱后的低频加密矩阵进行小波反变换,得到最终的图像.仿真结果表明,此算法在压缩和加密的结合处理上,表现出良好的性能.     

基于DCT和CNN混沌系统的彩色数字水印加密新算法

数字水印技术作为抵抗多媒体盗版的最后一道技术防线,具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。基于离散余弦变换(DCT)以及细胞神经网络(CNN)混沌理论提出了一种数字水印加密新算法。算法分两步进行,首先是利用5阶细胞神经网络混沌系统产生的随机序列辅助某种运算对彩色水印图像加密,然后利用分块离散余弦变换将加密以后的彩色水印图像嵌入到载体彩色图像中,以此来实现水印加密以及嵌入的过程。在仿真实验基础上,通过指标PSNR和NC的定量分析,结果证明新算法具有较强鲁棒性,不可感知性和安全性。     

一种基于矩阵变换的非对称图像加密算法

为提高图像数据的加解密速度与安全性,提出了一种新的非对称图像加密算法．算法原理是基于某种矩阵变换,使得原始图像每一分块像素及其频域产生置乱．具体实现上。首先利用矩阵变换产生密钥对;然后使用私钥对图像在变换域进行加密;最后接收方用公钥解密加密的图像．由于该算法是基于矩阵变换的,具有实现方便,加解密快速的特点;非对称的加密机制则使得数据加密更具安全性．同时,为了进一步提高矩阵变换的安全性,引入了第二种加密机制,将伪随机的高斯白噪声加载到变换矩阵上．分析表明。这种方法对于加密大容量数据尤其是数字图像特别有用．     

基于双混沌映射与神经网络的加密人脸识别鲁棒性算法研究

针对传统人脸识别的安全性问题提出了一种基于双混沌映射与神经网络的加密人脸识别鲁棒算法.首先利用Logistic与Henon混沌映射产生密钥,其次利用密钥在DWT-DCT变换域内加密人脸图像,结合PCA与神经网络实现对加密人脸的识别,最后进行常规攻击、几何攻击和遮挡攻击来测试其鲁棒性.实验结果表明,该算法具有良好的加密效果与鲁棒性.     

Composite Chaotic Pseudo-Random Sequence Encryption Algorithm for Compressed Video

Stream cryptosystems, which implement encryption by selecting parts of the block data and header information of the compressed video stream, achieve good real-time encryption with high flexibility. Chaotic random number generator-based approaches, for example, logistics maps, are comparatively promising approachs, but are vulnerable to attacks by nonlinear dynamic forecasting. A composite chaotic cryptography scheme was developed to encrypt the compressed video with the logistics map with a Z(2^31-1) field linear congruential algorithm to strengthen the security of the mono-chaotic cryptography. The scheme maintained real-time performance and flexibility of the chaotic sequence cryptography. The scheme also integrated asymmetrical public-key cryptography and encryption and identity authentification of control parameters at the initialization phase. Encryption is performed in a layered scheme based on the importance of the data in a compressed video stream. The composite chaotic cryptography scheme has the advantage that the value and updating frequency of the control parameters can be changed online to satisfy the network requirements and the processor capability, as well as the security requirements. Cryptanalysis shows that the scheme guarantees robust security, provides good real-time performance, and has flexible implementation. Statistical evaluations and tests verify that the scheme is effective.     

基于环面自同构的公钥加密算法

混沌映射因其自身特性在密码学中有极大的应用价值,但相比起在私钥系统中的广泛应用,混沌在公钥系统中的研究还很少．通过分析典型的混沌映射环面自同构的周期,利用传统公钥算法RSA的架构,设计了一种基于环面自同构的公钥加密算法．它与RSA算法相似,其安全性基于大数因式分解的难度,能够抵抗对于lISA的选择密文攻击,并且易于软件实现．     

一种新的多涡卷混沌模型在图像加密中的应用

提出了一种能产生多涡卷的5阶超混沌系统,分析了该系统的平衡点、耗散性、Lyapunov指数等基本动力学特性.应用该混沌系统产生的伪随机序列构建随机矩阵和扩散矩阵,并对图像像素进行置乱和扩散,得到加密图像.在MATLAB平台进行了密钥空间分析、密钥敏感性分析、相关性分析、信息熵分析和抗剪切分析等.实验结果表明：本算法能够有效地抵御攻击,具有良好的加密效果.     

Targeted Fully Homomorphic Encryption Based on a Double Decryption Algorithm for Polynomials

Several public-key encryption schemes used to solve the problem of ciphertext data processing on the fly are discussed. A new targeted fully homomorphic encryption scheme based on the discrete logarithm problem is presented. Public-key encryption cryptosystems are classified to examine homomorphic encryption. Without employing techniques proposed by Gentry such as somewhat homomorphic and bootstrapping techniques, or relinearization technique proposed by Brakerski et al., a new method called ＂Double Decryption Algorithm＂ is employed in our cryptography to satisfy a fully or targeted fully homomorphic property. Inspired by EIGamal and BGN cryptography, we obtain the desired fully homomorphic property by selecting a new group and adding an extra component to the ciphertext. Proof of semantic security is also demonstrated.     

混沌神经网络的同步及其在保密通信中的应用

利用神经网络的学习,逼近能力构造混沌神经网络,提出非线性反馈控制混沌同步方法来同步两个混沌神经网络,并基于混沌神经网络的同步给出一种新的混沌保密通信系统。理论分析和数值实验结果表明,新系统具有较强的通用性和柔韧性,且有同步速度快,信号恢复精度高和密钥量大等优点。     

基于神经网络的对称密码系统

将混沌机制的非线性和随机特性引入密码系统 ,是加强信息保密的有效途径。离散 Hopfield神经网络存在混沌吸引子 ,基于此可以构造新的加密算法。该文在 GuoDonghui等人提出的对称的概率加密算法的基础上利用密码分组链接模式 (CBC) ,构造了一个较为完整的神经网络分组密码系统 ,它与数字加密标准 (DES)相比 ,更为简单 ,并具有抵御一些类型攻击的优点     

Instantiate random oracles in OAEP with pseudorandom functions

This paper focuses on the instantiation of random oracles in public key encryption schemes. A misunderstanding in the former instantiations is pointed out and analyzed. A method of using this primitive as a substitution of random oracles is also proposed. The partial and full instantiations of random oracles in optimal asymmetric encryption padding （OAEP） implemented by pseudorandom functions are described and the resulted schemes are proven to be indistinguishable secure against adaptive chosen ciphertext attack （IND-CCA2） secure. Using this method, one can transform a practical public key encryption scheme secure in the random oracle model into a standard-model secure scheme. The security of the scheme is based on computational assumptions, which is weaker than decisional assumptions used in Cramer- Shoup like schemes.