基于SHA-256和Arnold映射的量子Logistic映射图像加密算法

在AI和5G时代,各种应用层出不穷,带宽增加和算力提升为众多信息系统的高密集交互提供了基础保障,但同时安全问题日益突显.图像在多媒体通信中有重要作用,且许多图片涉及个人隐私或国家机密,因此图像保护尤为重要.为了解决上述问题,提出基于SHA-256和Arnold映射的量子Logistic映射图像加密算法.实验结果表明：该文算法的解密图像与明文图像基本一致;该文算法具有较强的密钥敏感性;相对于其他算法,该文算法具有更强的抵抗统计攻击能力.因此,该文算法具有较强的加密性能.     

基于量子Logistic映射的小波域图像加密算法

为增强图像加密算法的安全性和高效性,基于量子Logistic混沌映射和二维离散小波变换,提出了一种结合置乱与扩散的自适应图像加密算法.首先,对图像进行离散小波分解,利用量子Logistic映射产生的随机序列对分解得到的低频子带系数进行排序,对改变后的小波系数分布结构做小波反变换,得到置乱图像;然后,提取新的混沌序列,逐一替换置乱图像的像素,与此同时扰动量子混沌系统完成像素的自适应替换,从而达到更好的扩散效果.实验结果与性能分析表明,该图像加密算法具有密钥空间大、安全性高和运算速度快等特点,并且加密图像灰度值的分布具有类随机的行为.     

基于Arnold变换和混沌理论的图像加密算法研究

在充分考虑映射的混沌特性以及图像相邻像素间强相关性的基础上,提出基于Arnold变换和混沌理论的图像加密算法.具体的操作过程中,首先利用Arnold变换对图像进行全局置乱处理,然后利用Tent映射对置换后的图像进行混沌加密.实验结果表明:所提出的图像加密算法简便易行,鲁棒性好,安全性高.     

一种新的混沌图像加密算法设计

基于修正版的Marotto定理提出了一种新的2维离散混沌映射。通过一个实数域到整数域的变换将该映射产生的混沌流转换成二进制伪随机序列。在此基础上结合二维非等长Arnold变换设计了数字图像加密算法,该算法具有类似一次一密的功能。对该算法的密钥空间、密钥敏感性、统计特性和抗干扰能力进行仿真分析。研究结果表明:该加密算法可以达到较好的加解密效果,可以满足商业网络安全通讯的需求。     

基于多硬币量子游走的仲裁量子(t,n)门限群签名

量子群签名是一类具有特殊性质的仲裁量子签名的变体.大多数现有的基于隐形传态的量子群签名方案不具备门限性质,也难以拓展为量子门限群签名.为了实现从普通量子签名向量子(t, n)门限群签名的扩展,解决基于联合Bell态测量的量子签名效率低下的问题,本文以量子游走实现的广义隐形传态为基础,提出了一种量子(t, n)门限群签名方案. n个签名者组成一个群组,只有其中的t个签名者可以利用量子游走系统代表该群组生成一个有效的签名.所提出方案使用基于多硬币量子游走的隐形传态来传递量子消息,量子一次一密验证量子消息.验签者在可信仲裁者的帮助下,通过量子比较算法来检查签名的有效性.在安全性方面,所提出方案满足门限群签名的不可伪造性、不可否认性、门限安全性、签名者身份可追踪性和签名者的匿名性要求.在效率方面,所提出方案使用基于量子游走的隐形传态实现量子信息的传输,无需提前制备纠缠量子态,以高效的单粒子投影测量代替联合测量.此外,所提出方案使用随机数和公共板,可以避免验签者对签名的否认并保证签名的完整性.     

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．     

基于位平面置乱和灰度值双向扩散的图像加密算法

提出一种基于位平面置乱和灰度值扩散的图像加密算法.对灰度图像高四位比特位平面分别用不同参数的Arnold映射进行置乱,低四位的比特位平面则保持不变.利用分段线性混沌映射产生伪随机的灰度值序列对置乱后的图像进行一个双向灰度值的扩散.通过高四位比特位平面的置乱和灰度值的双向扩散,使密文图像和明文图像的各种统计特性有了显著的差别,取得很好的加密效果.论文对加密算法的安全性进行了详细的分析,包括密钥敏感性分析、密钥空间分析、统计分析、差分攻击分析,信息熵分析等.数值实验结果表明,本文的图像加密算法具有密钥空间大、密钥敏感性强、可以抵抗统计分析攻击、蛮力攻击、差分攻击等优良特性.     

基于分数傅立叶变换生成序列多样性的图像加密算法

为了增强分数傅立叶变换在图像信息加密领域的复杂性,提出了一种基于分数傅立叶变换生成序列多样性的图像加密算法.根据分数傅立叶变换的生成序列的多样性,构造不同的分数傅立叶变换的核函数,利用各级的生成序列、二维变换阶次以及相位编码时使用的随机矩阵作为算法中的密钥,对相位编码后的图像进行3次不同的分数傅立叶变换,达到对图像加密的目的.随着变换次数的逐渐增多,加密算法的安全性也逐渐提高.仿真实验结果表明,最后一级变换阶数的偏离在解密过程中造成解密图像的均方误差最大,是最重要的密钥;同时证明了算法具有较好的可行性、安全性.     

基于二级GHZ态的有限级量子纯态的多方量子隐形传态

有限级未知量子纯态不仅可以通过共享的两级EPR纠缠态隐形传态到一组两级粒子上,而且可以在一定条件下在多方之间进行隐形传态.文中提出的方案表明N方可以利用处于二级最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger态的(N M)·L(2L≥d1d2d3…dN,di为Ni所隐形传态的未知量子态的维数)个粒子把N个未知量子态隐形传态给M个其他方.也表明二级最大纠缠态粒子可以用来同时对两个量子态进行双向隐形传态.     

量子纠缠态与量子隐形传态

量子纠缠态是量子力学的精髓.回顾了基于双光子纠缠的量子隐形传态的基本原理、实验主要进展,指出了量子隐形传态的重要特点及其实现的关键技术,分析讨论了对光子偏振态进行幺正变换的试验方案.     

一种基于二维Logistic映射的图像加密算法

利用了混沌系统对初始条件敏感依赖性及混沌轨道的遍历性与非周期性，同时利用了二维映射的参教空间和相间比一维映射大的优点，构造了一种基于二维Logistic映射的加密算法，并将其应用在数字图像的加密上。通过对计算机模拟试验的结果进行分析证实，该加密方法具有较好的加密性能。     

一种基于二维Logistic映射的图像加密算法

利用了混沌系统对初始条件敏感依赖性及混沌轨道的遍历性与非周期性,同时利用了二维映射的参数空间和相间比一维映射大的优点,构造了一种基于二维Logistic映射的加密算法,并将其应用在数字图像的加密上.通过对计算机模拟试验的结果进行分析证实,该加密方法具有较好的加密性能.     

基于置乱扩散同步实现的图像加密算法

基于数字图像加密设计的两个基本原则是置乱和扩散,一般的算法针对于图像分别单独进行置乱和扩散,而本文提出一种两者相结合同步实现加密的算法.先利用一维Ulam-von Neuman映射来控制二维Logistic映射产生两个混沌序列;再将产生的序列作用于原图像,对图像按照某种扫描方式,在每一个像素点上,每完成一次置乱,紧接着进行一次扩散,直到整个图像加密完成.仿真实验表明,与单独置乱扩散的图像加密算法比较,该算法有很大的密钥空间、很高的安全性、很快的加密速度和很强的鲁棒性.     

基于复合混沌与Rijndael的图像加密算法

提出了将Logistic映射、Henon映射和Rijndael加密算法相结合的数字图像加密算法.该方法先经Logistic混沌和Henon进行像素乱序和灰度置乱,然后用 Rijndael加密算法进行像素加密形成密文图像.理论分析和仿真实验表明该算法加密效果良好、密钥空间足够大,加密后的图像抗攻击性得到进一步地提高,有很...     

基于分数阶超混沌系统的图像加密算法及安全性分析

对一种基于整数阶超混沌系统的加密算法进行分析,证明其仍无法避免选择明文攻击,提出了一种基于分数阶超混沌系统的加密算法.该分数阶超混沌系统的Lyapunov指数表明,其较以往的整数阶混沌系统具有更复杂的动力学行为.将明文序列间关系参入初值后利用分数阶混沌系统进行迭代,确保系统加密序列与于明文相关联.理论分析和实验结果表明...     

基于分数阶微积分及分数阶Fourier变换的图像加密方法

图像加密技术一直是图像处理中的热点问题,把分数阶微积分引入图像加密技术中更是当代前沿研究课题.本文基于分数阶微积分及分数阶Fourier变换的方法,提出了一种新的数字水印算法.该算法在分数阶傅里叶域嵌入水印,分数阶微积分阶次以及分数阶Fourier变换的变换阶数为数字水印的安全性提供了保证.随后作者用相关性检测的方法来提取水印.最后作者通过对算法仿真以及加密图像的抗攻击性能进行测试,发现本文提出的数字水印算法有较好的不可感知性,且对噪声、旋转、剪切等攻击具有良好的鲁棒性.     

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.     

—种基于Baker映射与时空混沌的图像加密算法

分析了Baker映射在图像加密中的局限性,在此基础上提出改进措施,即基于比特位的图像分块与置乱方法.将此改进方法与时空混沌相结合,提出了一种新的图像加密算法.在该算法中,时空混沌的状态值用于确定图像的分块规则和改变明文比特的值.利用密文反馈模型,确定时空混沌的迭代次数,动态生成时空混沌的状态序列,并通过时空混沌系统的迭代,扩大密文反馈的影响.因此,算法具有很好的混淆与扩散特性.仿真实验和对比分析均验证了该算法具有良好的安全性和应用前景.     

混沌相幅变换耦合像素替代的图像加密算法研究

为有效保护图像在开放的网络环境中安全传输,防止信息被窃取,设计了混沌相幅变换算子耦合像素替代的图像加密算法.首先将256 bit的外部密钥分割为8个子块,以此设计迭代函数初始参数的估算模型,从而生成两个密钥;引入离散傅里叶变换,将图像转变成相与幅度成分;基于第一个密钥,通过迭代Tent映射,生成伪随机图像的相与幅度,并构造线性叠加模型,将明文与随机图像的相与幅度叠加,借助逆离散傅里叶变换,得到置乱图像;再根据第二密钥,基于Logistic映射,设计像素替代模型,改变置乱图像的像素值,在时域与频域内同步完成加密.仿真实验结果显示该算法具有较高的安全性,能够有效抵御明文攻击,与当前单域图像加密算法相比,具有更高的加密效率.     

一种基于Rijndael的图像加密方法

Rijndael加解密算法以很高的有效性和可靠性，被公认为较好的密码算法。提出的数字图像加密算法是Rijndael在数字图像加密方面的应用和改进。实验证明，图像的解密结果对混沌序列的初始值有较强的依赖性，安全性高，且S〖CD*2〗盒变换通过查表实现快。