基于高维广义猫映射的图像加密算法

提出了一种四维广义猫映射,并构造了一种基于该映射的图像加密算法。将三维广义猫映射扩展至四维广义猫映射,通过将图像的像素坐标和灰度值作为广义猫映射的初始值,映射参数和迭代次数作为密钥实现图像加密。与常见的低维混沌猫映射加密算法相比,该算法具有更大的密钥空间及更高的加密速度,可作为加密系统的一个子模块用于常规网络或中高速无线传感器网络图像、数据块和视频的加密传输。     

基于复合混沌及LSB的图像加密和隐藏技术

给出了一个基于复合混沌及LSB的图像加密和隐藏技术的方法,该方法首先利用Logistic映射和Tent映射进行复合产生混沌映射,用明文彩色图像的灰度信息来控制复合混沌的参数,产生的混沌序列对彩色图像进行加密,然后把加密图像用LSB算法嵌入到二个或多个载波图像中进行传输;实验和仿真结果表明：该方法具有隐藏效果好、密钥敏感性强、鲁棒性高等特点.     

基于混沌离散序列的图像加密算法研究

针对传统加密算法密钥空间小、加密结构简单等不足,提出了一种能极大扩充加密密钥的双重图像加密算法.在发送端,通过连续混沌系统产生图像位置映射矩阵对图像像素位置进行置乱,再通过将图像像素值信息加入离散混沌系统进行扰乱.加密的图像通过以太网进行传输,并在接收端进行像素值同步解密和位置复原.该方法同时利用混沌系统的初值敏感性和混沌系统的同步性对图像进行双重加密.构造的双重混沌图像加密系统结构复杂不易破解且具有极大的密钥空间.实验表明,基于Liu混沌系统与离散混沌同步系统的双重图像加密能够抵挡图像统计攻击与无穷举攻击,并能够在Windows系统上进行实现.     

基于离散混沌系统广义同步定理的数字图像加密方案

在建立的离散混沌系统广义同步定理的基础上构造了一个广义混沌同步的离散系统,并结合Henon混沌映射设计了一个数字图像加密方案,能够对灰度图像成功加密并且实现了无失真解密.对该加密方案的密钥空间、密钥参数敏感性分析表明,该加密方案具有较高的安全性.数值仿真实验证明:该加密方案对混沌系统的参数及初始条件扰动极为敏感,任何大于10-15的扰动将使解密失效;该加密方案具有1076的密钥空间,能够有效地应用于网络通讯.     

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...     

一种基于混沌映射的数字图像加密新算法

很多基于混沌的映射数字图像加密算法都采用了量化策略,而量化后,其映射能否保持混沌的性质仍是一个未知数.在有限精度下,其映射会产生循环或收敛于不动点,与理想的密度函数分布背道而弛;提出了一种新的基于混沌映射的加密算法,该算法不需要对轨道分布具有先验知识,所以可以选用任何一个混沌模型,这极大地扩展了算法的密码空间、大大减少了混沌映射迭代次数并能很好地利用混沌的特性;同时还引入了广义面包师分割的思想,进一步提高密钥的空间、增强算法的安全.对所提出的算法进行了安全分析,实验结果表明:该算法具有对密钥敏感、密钥空间大、加密后像素分布均匀等特点,可有效地保障加密图像的安全.     

基于多维混沌组合的图像加密算法

提出了一种基于多维混沌组合的图像加密算法.该算法引入初始置乱过程,增强了算法的安全性;并在加密过程中引入扩散机制,增强了对选择明文攻击的抵抗能力.理论分析和仿真实验表明该算法具有足够的密钥空间,可以抵御强力攻击;密文图像对初始密钥具有强敏感性;密文图像相邻像素间满足零相关性,所以该加密系统具有较高的安全性.     

一种基于二维混沌映射的三角形图像信息隐藏方案

针对空域图像信息隐藏技术容易出现高失真、频域图像信息隐藏技术藏量偏小的问题,提出一种基于二维混沌映射的三角形隐藏方案。首先,利用二维Baker映射对秘密图像的像素位置进行置乱,使其能量在频谱上分布趋向均匀,其优点是用统计方法不易检测出隐藏信号,更有利于信息的隐藏;然后,通过探索秘密图像块和覆盖图像块的关系进行块匹配,构建一个直角三角形,找出其差异,生成密钥,并将秘密图像信息嵌入到覆盖图像中。实验结果表明:该方案实现了双重加密,增加了破解难度,具有较大的密钥空间,伪装图像的逼真度高,可以加密任意尺寸的图像,能够快速实现。     

一种基于混沌映射的数字图像加密新算法

很多基于混沌的映射数字图像加密算法都采用了量化策略，而量化后，其映射能否保持混沌的性质仍是一个未知数。在有限精度下，其映射会产生循环或收敛于不动点，与理想的密度函数分布背道而弛；提出了一种新的基于混沌映射的加密算法，该算法不需要对轨道分布具有先验知识，所以可以选用任何一个混沌模型，这极大地扩展了算法的密码空间、大大减少了混沌映射迭代次数并能很好地利用混沌的特性；同时还引入了广义面包师分割的思想，进一步提高密钥的空间、增强算法的安全。对所提出的算法进行了安全分析，实验结果表明：该算法具有对密钥敏感、密钥空间大、加密后像素分布均匀等特点，可有效地保障加密图像的安全。     

基于超混沌AES图像加密算法

为提高图像加密算法的安全性能, 提出了一种改进的AES（Advanced Encryption Standard）超混沌加密算法。该算法根据超混沌系统产生的混沌序列进行排列组成S盒, 对明文图像做像素值替换;利用加入外部密钥的混沌序列分别对图像像素点进行行、 列位置置乱, 并对加密算法的安全性能进行了深入分析。仿真实验结果表明, 该算法具有更高的系统安全性, 不仅具有较大的密钥空间和较高的密钥敏感性, 而且能有效抵抗统计攻击和差分攻击等。     

一种同态密文域可逆隐藏方案

利用Paillier加密的加法同态性质,构造了一个密文域可逆隐写方案。图像拥有者对图像进行预处理,为嵌入消息预留空间,尔后用图像接收者的公钥对图像进行Paillier加密并发送给消息嵌入者;消息嵌入者在接收到密文图像后,利用密钥解密部分信息并将要潜入信息的密文与原图像的密文进行一个同态密文操作;接收者在接收到密文图像后,利用私钥对其进行解密,得到均衡化后的图像,若接收者拥有提取密钥,则可以利用提取算法对消息进行提取并恢复出原始图像。通过MATLAB实验验证了该方案的正确性和良好的嵌入率。     

基于整数变换的加密图像可逆信息隐藏算法

兼顾嵌入容量和算法安全性,提出了一种基于整数变换的加密图像可逆信息隐藏算法。内容所有者利用变换密钥,选取相应的两相邻像素为一组进行整数变换。变换后的像素组受该整数变换特性的约束,使得其中任意一个最低有效位(LSB Least Significant Bit)被替换后,仍能恢复出原始像素组。因此,信息隐藏者可根据相同的密钥找到加密图像中已进行变换的像素组,利用嵌入密钥替换对应像素的LSB完成隐秘信息可逆嵌入。只有同时拥有变换密钥和嵌入密钥,才能正确提取嵌入信息;只有同时拥有变换密钥及加密密钥,才能恢复出原图像,所以算法安全性较高。实验结果表明,该算法能够有效地在加密域中直接进行信息的嵌入及提取,并在解密后无损地恢复出原图像;而且该算法的嵌入率可高达0.47 bpp(bit per pixel)。     

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．     

基于最近邻像素预测的加密域可逆信息隐藏

针对现有的可逆信息隐藏算法在图像加密域应用场景下嵌入容量不高的问题,提出了一种基于最近邻像素预测的加密域可逆信息隐藏算法。充分利用自然图像的空间相关性,设计最近邻像素预测方法,计算预测误差,并进一步探究预测误差块分类规律,设计块内移位以及块重排方式,保留了块内相邻像素相关性。然后,通过动态标记块内误差区间以最大限度地空出冗余空间,达到提高嵌入容量的目的。选用5幅标准灰度图像及数据集BOSSbase、BOWS-2和UCID中的万余张灰度图像进行对比实验。结果表明：本文算法在安全性、可逆性和可分离性都满足的前提下,嵌入容量相比同类算法平均提升0.35～0.9 bpp(比特数)。     

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.     

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。     

High Payload Reversible Data Hiding for Encrypted Image with Homomorphic Encryption

This paper proposes a novel reversible data hiding scheme for encrypted images with high payload based on homomorphic encryption. In this algorithm, each pixel of the original image is firstly divided into five parts, which are to be encrypted by applying the homomorphic application based on the Paillier algorithm. Then a serial of operations are carried out in the encrypted domain so as to embed the additional data into the encrypted image. Finally, the embedded additional data can be perfectly extracted, and the host image can be recovered without error when the marked image is decrypted directly. Security analysis, extensive experiment results and comparisons illustrate that it has high security, and the original image recovery is free of any error. Meanwhile, the embedding capacity of this algorithm is enhanced when compared with other literatures.     

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.     

基于离散阵列广义同步的彩色图像加密算法

为设计出具有较高安全性能的图像算法,提出了一种基于离散阵列广义同步系统的彩色图像加密算法。首先利用离散阵列广义同步定理,在3D-Lorenz映射的基础上构造了一个具有16×16×6的阵列广义同步系统。其次,结合二维离散分数阶傅里叶变换设计了一种彩色图像加密算法。该算法对像素矩阵进行了新混沌序列的位置变换,提高了密钥空间。加密算法的密钥敏感性、直方图和信息熵的仿真实验表明:该加密算法安全性高,能够达到较好的加解密效果。