基于假分数阶激光混沌的数字图像加密研究

为提高信息加密的安全性,设计了一种基于假分数阶激光混沌系统的加密算法,密钥空间由系统的初始状态变量、参数和分数阶次构成,且把所有明文像素值代入密钥,从而提高算法的抗破解能力.数值模拟中对Lena灰度图和Couple彩色图等数字图像进行加密.理论分析和数值仿真表明,该算法的加密空间大,可以有效抵抗密文攻击、差分攻击、选择明文攻击和统计攻击,在多媒体数据的安全通信中具有发展潜力.     

基于 SMS4-CCM 算法的智能家居嵌入式安全测控系统

智能家居逐渐实现了从单一智能产品向网络化集成系统的转变,却面临着更加凸显的智能家居测控信息安全风险.为了保障智能家居测控网络的可靠操控和隐私安全,提出并建立了嵌入式服务器和ZigBee传感网结合的智能家居安全测控系统,采用IEEE地址过滤的白名单设备入网机制、基于SMS4-CCM算法的通信保密机制,实现远程用户安全接入、入网设备认证、测控指令加密传输及入侵检测报警等功能.基于ARM-LINUX平台实现了基本的智能家居嵌入式安全测控系统,测试结果表明:该方案能够对智能家居设备进行有序地网络化测控,可有效抵御智能家居面临的安全威胁并实时报警,且应用国产SMS4算法的系统性能更好,有助于保障智能家居系统安全可靠地运行.     

基于ECC的安全登录方案设计

针对现有登录认证系统中存在的安全问题,设计了一种新的安全的登录系统方案.本方案采用对用户的登录信息进行过滤、摘要,并结合ECC算法的优点,对之进行加密传输,有效地防止了现有系统登录过程中存在的重放攻击、中间人攻击等安全性问题,并讨论其Java实现.     

数据库安全技术的理论探讨

首先介绍数据库安全系统的基本理论 ,讨论了保证数据库安全所采取的技术手段和措施 ,包括 :身份认证、存取控制、数据加密、审计跟踪和攻击检测和数据恢复等 .最后指出了安全系统实际设计和开发中应该注意的问题 .     

智能家居物联网的安全性设计与验证

智能家居作为物联网的重要应用方向之一,在带给人们居家方便的同时伴随着安全隐患。为了杜绝可能存在的潜在混乱,提出并建立了基于SM4密码算法的智能家居物联网安全系统,集成入网密钥验证、系统控制指令保密传送以及入侵检测报警等安全机制;在此基础上,对安全的智能家居物联网系统进行了验证性实现。测试结果表明,该方案能够有效地提升智能家居物联网系统的安全性,可阻止针对智能家居网络的恶意攻击、及时发现入侵并报警。     

基于超混沌系统及有限域的图像加密算法

混沌系统由于其自身的混沌特性,被广泛应用于安全通信领域;但近年来,低维的混沌系统存在退化现象、密钥空间小等问题,应用于图像加密其安全性能并不高.为了提高混沌系统的复杂性,从相图、平衡点、Lyapunov指数谱、分岔图以及谱熵复杂度等方面探究了一个四维超混沌系统的动力学特性.分析结果表明,该系统能够在较大的参数范围内展示出混沌现象,且在一定的参数范围内有2个正的Lyapunov指数,进一步证实该系统为超混沌系统,从而基于该系统和有限域理论设计了一个加密算法.在加密过程中先用2次置乱对图像进行预处理,再基于有限域进行扩散以达到加密的目的.安全性实验结果证明该加密方案安全性能较高,可以抵抗常见的攻击.     

智能家居安全与隐私综述

随着物联网关键技术的进步,物联网应用被广泛开发并分布于各个领域,包括智能家居、数字化医疗、智能电网、智能城市.然而,由于物联网产业缺乏业界公认的安全协议,众多的物联网设备生产商只能设计并使用各自的安全机制来保护物联网产品.智能家居作为重要的物联网应用之一,可以被安装在各类居住环境中,因而对人们的生活有着重要影响.文章论述了三个方面的内容:①介绍了当前智能家居系统架构和攻击模型;②分析和总结了传统网络攻击和恶意软件对物联网设备的威胁以及相应的保护措施.对于保护措施,文章着重对物联网设备的访问控制方案和隐私保护方案做了详尽的归纳;③结合智能家居安全研究现状,指出了未来家居系统中的安全和隐私问题的的研究方向和挑战.     

新高维超混沌系统的设计及其图像加密应用

为增强信息的互联网传输安全和基于混沌系统的保密通信,通过一类渐近稳定的标称线性系统和一致有界的控制器的设计,构造了在多个控制位置生成具有最大个数正李氏指数的高维超混沌系统。同时,将该超混沌系统生成的多个伪随机序列进行预处理,选取部分伪随机序列对图像进行多轮置乱加密,并利用其余的伪随机序列对图像像素进行扩散加密,从而提高加密算法的加密效果和安全性能。通过数值仿真实验和安全分析,验证了多个伪随机序列组合的高维超混沌加密算法具有良好的保密性和安全性,并能抵御差分攻击、选择明文攻击和剪切攻击等。     

多涡卷混沌系统在图像水印加密上的应用研究

提出了一种基于多涡卷混沌系统对含有版权信息的原始水印图像进行双重加密的方法.首先将混沌系统与DNA编码及DNA计算相结合设计了一种包含置乱操作的原始水印图像加密方案,分析其加密直方图、相邻像素相关性等统计特性.在离散小波变换结合奇异值分解算法(DWT-SVD)的基础上,把加密后的水印图像嵌入到载体图像中.通过实现水印信息的加密、嵌入和提取,对含有水印的载体图像的攻击以及对攻击后的水印进行峰值信噪比和归一化相似度的评价,整体实现了基于DWT和混沌加密的数字水印系统.     

基于共存吸引子的图像加密算法

为了探究自激吸引子和隐藏吸引子共存系统的动力学特性,分析了其相图、分岔图、Lyapunov指数谱与谱熵复杂度.研究发现,该系统具有较大的复杂度值且其混沌状态分布在较大的参数范围内,说明由该系统迭代产生的混沌序列具有强的随机性,进而更适合应用于图像加密中.为此,设计了一种基于共存吸引子的图像加密算法.采用改进的Zigzag算法置乱明文图像的像素点位置,然后利用混沌系统迭代产生的混沌序列,通过加取模运算对置乱后图像的像素值进行扩散处理,得到加密图像.通过密钥空间、密钥敏感性、直方图、相邻像素间相关性、信息熵以及差分攻击等分析了加密算法的安全性能.实验结果表明,所设计的加密算法不仅能够有效地加密图像而且具有较高的安全性能.     

基于使用轻量级流算法的DCT系数变换多媒体内容加密

针对实时安全系统中多媒体内容加密时由于数据量较大而导致计算开销非常大的问题,为了综合考虑安全性及实时性,提出了基于使用轻量级流算法的DCT余弦转换多媒体内容加密算法。首先提出了一种轻量、快速的加密算法,通过将明文划分成不同部分并且使用流加密算法对信息的每个部分分别进行加密;然后,基于设计部分加密方案的三项基本原则和对抗部分加密攻击,提出了两种DCT变换系数的部分加密方案;最后,通过对峰值信噪比、针对部分加密攻击的安全性、性能的分析评估了所提算法的有效性及可靠性。分析结果表明,相比A5/1和W7两种较为先进的流密码算法及另外两种加密模式(DC系数加密和无变换加密),提出的流加密算法和两种DCT加密方案更加适用于要求高速计算和足够安全的多媒体实时安全系统。     

混沌系统和移位寄存器相融合的图像安全分析算法

为了提高图像的安全性,针对传统图像分析算法存在抵抗攻击能力弱、密钥空间小等缺陷,提出一种混沌系统和移位寄存器相融合的图像安全分析算法.首先对图像安全进行分析,找到单移位寄存器和混沌系统存在的局限性;然后采用移位寄存器产生的序列确定混沌系统的初始值,通过不断迭代产生新的伪随机序列,并采用伪随机序列作为密钥流对图像进行加密操作;最后通过图像加密效果进行仿真验证和安全性分析.结果表明,该算法提高了图像加密系统的工作效率,可抵抗各种攻击,获得了较理想的图像加密效果,可以保证图像在网络上的安全传输.     

一种基于加密技术的数据平台信息保密性解决方案

目前许多企业的数据平台保密程度不够,所采用的加密算法过于简单,这严重影响了信息交流的安全性.通过分析网络攻击的特点,结合企业数据交换需求,研究了对称加密技术与非对称加密技术的优缺点,提出了一种通用的基于两种加密技术的加密与验证系统.该系统对上述两种加密体制去劣存优,较好地解决了数据平台上加解密的安全性与时效性.     

基于以太坊的格上属性基可搜索加密方案

提出了一种基于以太坊的安全、灵活、高效的格上属性基可搜索加密方案.方案基于格密码体制提出,解决了传统基于双线性配对技术的属性基可搜索加密方案存在的不可抗量子攻击安全问题.方案使用基于以太坊技术的分散存储方法解决了传统云存储系统中单点故障问题,并且方案中数据拥有者代替私钥生成器为用户生成私钥,这避免传统方案由于密钥托管问题造成的密钥滥用以及隐私泄露.采用以太坊的智能合约解决了以往属性基可搜索加密方案中云服务提供商不可信情况下关键字搜索结果的可靠性问题.与传统属性基可搜索加密方案相比,方案不仅可实现对加密关键字的细粒度检索,并且可抵抗量子攻击,增强了方案的安全性.在容错学习问题(learning with errors,LWE)假设下,证明了方案的安全性.     

混沌线程池与GPU优化的批量图像加密算法

数据量大且冗余度高是数字图像显著的特征,这对大批量图像快速实时加密提出了挑战。为了解决此问题,基于Lorenz混沌加密技术,设计了一种采用线程池与图形处理器(graphics processing unit,GPU)组合优化的批量图像加密算法。该算法通过线程池改进图像的读写,并进行图像镜像变换;利用Lorenz混沌系统生成加密序列,结合图像分块混沌序列进行加密;然后对批量图像数据进行打包,通过GPU进行大批量的异步计算;最后重组图像矩阵得到批量加密图像。实验测试表明,该算法能够有效抵御常见的攻击手段,经过性能优化后的批量数字图像加密算法,可以保证图像安全性;同时,在批量图像读取速率和加解密处理效率方面有显著的提高。     

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CP-ABE的自定义读写策略的云数据共享方案

为解决现有研究中用户权限分类的云存储数据共享的研究少,且已存研究算法复杂、通信开销大、安全漏洞多等问题,提出一种去中心化的用户自定义读写权限的数据安全共享方案.本文采用密文政策的基于属性的加密算法与短群签名相结合,使数据拥有者自定义只读用户和修改用户的属性条件,并将条件绑定密文托管至云服务器中,使得符合条件的用户能够自行解密数据.实验结果表明,所提云数据共享方案保证数据读写机密性,算法简单、计算量通信量小、参数少、签名长度短并且能弥补同类方案的安全漏洞.