基于异或解密的(k,n)视觉密码方案

传统的视觉密码方案是通过直接叠加分享份来恢复秘密图像的,这种解密方式实质上是对分享份进行逻辑或运算,白像素无法完全恢复,解密效果不理想.利用异或运算的自反性改进加密方式,并使用与数字图像相同的颜色表示方式,提出一种基于异或解密的(k,n)随机网格视觉密码方案.该方案有两种解密方式:当没有计算设备时,使用传统的叠加解密,解密过程简单;当有计算设备时,使用异或解密,需少量计算,但具有更好的视觉质量,并且当所有分享份都参与异或解密时,可以无损恢复秘密图像.与已有的视觉密码方案相比,该方案提高了解密图像的视觉质量.     

具有掩盖图像的像素不扩展的(2,2)视觉密码方案

视觉密码是一种新的对秘密图像进行加密的技术,其解密过程只需要人的视觉系统就能完成.分享秘密图像被加密成n幅分享图像,任意k张分享图像的叠加通过人的视觉就可以看到秘密图像信息,而少于k幅图像的叠加则无法得到秘密图像的任何信息.传统视觉密码方案的分享图像大小比原秘密图像大,并且分享图像无意义.为了解决上述问题,对现有视觉密码像素不扩展方案进行研究,给出一种具有掩盖图像的像素不扩展的(2,2)视觉密码方案,用两幅掩盖图像分别对产生的两幅分享图像进行伪装,使得分享图像有意义,分享图像的叠加可以恢复秘密图像.在对秘密图像进行分享的过程中,每次以一个2×2的像素块作为输入,相应地产生一个同样大小的子像素块作为输出,使得分享图像和秘密图像具有相同的大小.通过实验对所给方案进行了验证,结果证明所给方案的分享图像无像素扩展并且有意义,恢复的秘密图像清晰,证明了所给方案的有效性.     

一种可隐藏多秘密图片的视觉秘密共享方案

传统可视的秘密共享方案只能隐藏一个秘密图像。因此,提出一种可隐藏多幅秘密图像的视觉秘密共享方案。在本方案的加密过程中,使用一个秘密共享块的像素叠加关系图作为加密函数,并以此生成两个共享图片。基于这些图的叠加特性,可以在两个共享图像整除堆积角叠加获得秘密图像。该方案中秘密图像的数量不受限制,进一步扩展了它的通用性。实验结果表明,该视觉秘密共享方案具有隐藏多个秘密图像的能力。     

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DWT-DCT灰度图像小阴影尺寸的VSS加密技术

提出了灰度图像的最新的(2,n)可视加密共享技术方案(VSS).它是基于频域的分析方法,该方法利用DWT以及DWT-DCT高性能的压缩比,计算效率高,恢复图像误差小,并且避免了较大的传统阴影尺寸.实验结果证实了该方法的有效性,即重构了高质量的原始图像,且产生了小尺寸的灰度阴影.     

一种基于干涉的新型图像加密算法

针对干涉加密方案中图像解密时存在的轮廓问题,提出了一种小波数字水印和混沌序列相结合的分数傅里叶干涉图像加密方法。首先通过分数傅里叶干涉将明文信息编码到两个相位掩模中,进行初次加密;然后利用小波数字水印理论,将相位掩模作为水印,嵌入到宿主图像中进行再次加密;最后对加密后的宿主图像利用混沌序列实行像素值替换操作完成整个加密过程。该加密方法能够将编码所得的两个相位掩模隐藏起来,非法解密者无法通过利用一块或者两块相位掩模来获得原始图像的轮廓信息,整个加密过程设计简单、秘钥具有良好的敏感性,且后两次加密具有随机性,从而提升了整个加密系统的鲁棒性。仿真结果表明,该方法具有良好的可行性,且解密恢复出的图像质量理想、安全性高。     

一种AES-CCM128bit硬件加密器的优化设计

介绍了一种基于FPGA的AES-CCM 128bit硬件加密器的优化设计方法.阐述了AES(高级加密标准)算法以及CCM工作模式,分析了AES算法的轮变换结构,并提出S-hox查表结构和MixColumns(列混合运算)的VHDL语言程序设计思想.建立了ExpandedKey(密钥扩展运算)的数学模型,概括出AES算法的硬件实现方法,使得每一轮的轮变换与密钥扩展运算并行执行,以提高AES的加密速度.CCM工作模式结合了CTR与CBC-MAC工作模式,其加密明文或解密密文时都使用AES加密运算,这样解密过程就避免了繁杂的AES的直接解密运算.CCM模式下的简化加密协议,使用两个AES加密内核并行执行CTR与CBC-MAC工作模式以提高该模式下的加密解密速度.     

一种具有身份验证能力的(3,3)视觉密码方案

视觉密码是一种秘密分享技术,其解密过程直接依赖人的视觉系统,而不需要任何密码学知识。该技术把一幅秘密图像分解成n幅分享图像,其中的任意k幅分享图像的叠加可以恢复秘密图像,而少于k幅分享图像的叠加不能获得秘密图像的任何信息。给出了一种具有身份验证能力的(3,3)视觉密码方案,可用于可信任的第三方对其他2个参与者进行身份验证。方案涉及2幅验证图像和一幅秘密图像,2幅验证图像用于验证参与者身份。方案产生3幅分享图像,可信任的第三方持有其中的一幅分享图像,其他2个参与者持有另外2幅。可信任的第三方持有的分享图像和其他2个参与者的分享图像分别叠加产生不同的验证图像。实验证实了所给方案的有效性。     

Arnold变换及其逆变换研究

Arnold变换由于具有周期性,被广泛地应用于图像加密.但在利用其周期性进行解密时,有时会比较费时,因此提出了一种Arnold逆变换算法;在此基础上,将其拓展到非方阵图像,即一般的矩形图像上,扩展了其在图像加密上的应用范围;最后在理论上将二维推广到n维Arnold变换及逆变换.     

基于迭代复数模型的多图像无损同步加密算法研究

当前的多图像加密算法都是将多个明文压缩成一幅图像,再进行加密;但压缩易产生块效应。对此,避开压缩,设计图像复数模型,将多个明文以复数形式叠加成复合图像,提出了基于迭代复数模型的多图像无损加密算法。引入DCT(discrete cosine transform)与ZigZag扫描,将多个明文演变为矩阵;设计迭代图像复数模型,将多个矩阵转变成一个复数矩阵,形成实部与虚部;借助Tent混沌映射扰乱复数矩阵的实部与虚部;通过IDCT(inverse discrete cosine transform)机制,形成复合置乱图像;再结合优化序列,构造加密函数,对复合置乱图像进行扩散。通过提取复数矩阵的实部与虚部,即可得到解密图像,彻底消除了失真现象。仿真结果显示:该加密机制高度安全,密文实部与虚部截然不同;且与当前多图像加密机制相比,算法几乎无失真,解密质量更高,显著消除了块效应。     

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)。     

基于混沌序列的DES彩色图像加密算法

证明了DES异或运算的一个重要性质,结合混沌序列的优良特性提出了一种基于混沌序列和DES的彩色图像加密算法和解密算法。该算法首先由Ulam-von Neumann映射生成加密的密钥,然后对图像进行DES异或运算,得到加密图像。解密的过程就是需要得到与加密时相同的密钥,利用DES异或逆运算的性质得到解密图像。实验结果表明该算法能够得到令人满意的结果。     

印刷图像中隐藏水印的菲涅耳变换方法

在研究数字全息技术、双随机相位加密技术和数字印刷技术的基础上,提出了一种新的菲涅耳全息术水印隐藏方法．该方法将待隐藏水印信息经过菲涅耳加密面进行随机相位加密,并离轴记录其像全息图像,将离轴记录的菲涅耳变换加密面像全息图像,以适当的强度叠加隐藏在载体数字图像中,通过正确密钥可从含水印图像中恢复水印信息．通过打印或数字印刷技术可以将含水印图像印制在证件等印刷品中;印刷品中的含水印载体数字图像通过扫描输入生成数字图像,就可以从中提取所隐藏信息．理论分析和仿真实验证明,该方法具有安全性、鲁棒性和不可见性．该方法在解密时通过解密模板紧贴解密,且只需进行一次逆菲涅耳变换就可提取隐藏水印信息,若使用光学系统解密,调整简单,有利于提高恢复隐藏信息的质量．     

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。     

基于超混沌系统伪随机序列的图像加密算法

基于超混沌系统产生的伪随机序列,提出了一种高效的图像加密算法.算法由置乱和扩散2个部分组成.首先,置乱过程利用超混沌系统产生的子序列排序实现图像逐行、逐列置乱;然后,利用2种新的扩散函数实现图像的2轮扩散加密.由于加密密钥序列与被处理图像相关,因此该算法能抵抗选择明文和已知明文攻击.实验结果和安全性分析表明该方案不仅能取得好的加密效果,而且具有快速的加密解密性能.     

基于混沌映射和置换有序二进制编码的密文域可逆信息隐藏

为了解决运用预测误差扩展算法进行信息嵌入时会造成溢出问题以及加密后图像分块内仍存在一定的相关性问题,提出了基于混沌映射和置换有序二进制(permutation ordered binary, POB)编码的密文域可逆信息隐藏。首先,图像拥有者运用混沌映射系统对原始图像进行加密。然后,数据隐藏者对加密图像中的参考像素点与其相邻像素点做差值计算后,再运用POB编码进行秘密信息的嵌入。最后,接收方不仅能正确提取秘密信息,还能无损地恢复原始图像。实验结果表明,与预测误差扩展算法相比,运用POB编码进行信息嵌入时不仅能够避免移位时造成的溢出,而且会进一步破坏分块内的相关性,使得加密图像的安全性提高。因此,该算法具有更广阔的应用场景。     

加密域的可分离四进制可逆信息隐藏算法

针对当前加密域可逆信息隐藏技术可分离性差,载体恢复存在较大失真的问题,提出了一种可分离的加密域可逆信息隐藏方案。在对偶LWE(learning with errors)公钥密码算法加密过程中对密文冗余进行再编码,通过对加密域冗余区间的重量化,可以在密文冗余中嵌入四进制数构成的秘密信息。嵌入信息后,使用隐写密钥可以有效提取隐藏信息,使用解密密钥可以无差错恢复出加密前数据,提取过程与解密过程可分离。理论推导论证了信息提取与嵌入后明文直接解密的可分离性与结果的正确性。仿真实验结果表明与现有算法相比,所提方案在实现加密域的可分离可逆信息隐藏的基础上充分保证了嵌入后的明文解密的可逆性,并有效提高了嵌入负载。方案的实现与原始载体种类无关,适用性较强。     

基于IB-mRSA的网上银行认证请求方案

为了保证客户在线交易的安全性,增强客户对网上银行交易安全的信任,将基于身份的加密机制和基于部分受信任的RSA算法相结合,提出了一种改进的基于身份部分受信任的RSA公钥加密算法(IBmRSA)的网上银行认证请求方案。该方案提出部分受信任的RSA算法的基本原理是将RSA算法的私钥进行分割,任意一个用户都不能解密信息,主要包括初始化阶段、密钥生成、加密和解密4个算法。通过对改进方案进行安全性分析,发现该方案能够有效抵抗中间人攻击和拒绝服务(DoS)攻击,还能够保护在线交易的机密性、完整性和认证性。     

一种改进的概率密码方案的构建与分析

概率公钥密码体制能有效解决确定型公钥密码体制存在的敌手采用选择明文攻击安全性问题;RSA公钥密码体制在应用于长消息数据的加密时,存在着加解密计算效率较低,时间开销大的问题。通过分析2种密码算法的基础,本文提出了一种概率密码方案,该方案在加密与解密时大大减少了计算时间的开销,又能抵御选择明文攻击,特别适合于长消息数据的加密与解密。     

基于混沌映射和POB编码的密文域可逆信息隐藏

为了解决运用预测误差扩展算法进行信息嵌入时会造成溢出问题以及加密后图像分块内仍存在一定的相关性问题,提出了基于混沌映射和置换有序二进制(permutation ordered binary,POB)编码的密文域可逆信息隐藏.首先,图像拥有者运用混沌映射系统对原始图像进行加密.然后,数据隐藏者对加密图像中的参考像素点与其相邻像素点做差值计算后,再运用POB编码进行秘密信息的嵌入.最后,接收方不仅能正确提取秘密信息,还能无损地恢复原始图像.实验结果表明,与预测误差扩展算法相比,运用POB编码进行信息嵌入时不仅能够避免移位时造成的溢出,而且会进一步破坏分块内的相关性,使得加密图像的安全性提高.因此,该算法具有更广阔的应用场景.