基于序列密码的图像加密算法

结合序列密码和混沌映射的优点,提出了一种灰度图像的加密算法.该算法首先将图像矩阵化,然后通过线性移位寄存器生成周期序列,通过序列的性质选出序列中的一段并且根据序列段生成密钥矩阵,因为密钥是通过序列流产生的,所以和明文流与密文流无关,能够有效地抵御选择明文攻击;已知明文攻击等攻击手段.然后通过Hill密码加密原理使用密钥流对图像矩阵进行加密,对加密后的矩阵进行置乱迭代后生成密文图像.经过理论分析和实验验证,该算法具有敏感性高,抗差分攻击能力强,信息熵高等优点.     

基于超混沌与圆锥曲线的混合加密算法

为解决数据安全问题,通过对超混沌加密与圆锥曲线加密算法进行研究,设计了一种基于超混沌与圆锥曲线的混合加密算法。首先运用两个超混沌系统产生一个无关联性的超混沌序列,然后将明文与超混沌序列执行异或操作实现首次加密,再将加密后的密文作为圆锥曲线加密的明文进行二次加密。通过实验对比分析可知,一方面该算法具有密钥空间大、密文统计特性良好、密钥敏感性高的优点;另一方面经过双重加密后的明文与密文之间没有直接联系,无法通过选择特殊的明文、密文对的办法破解密钥序列,且算法中的非线性运算,能抵御选择明文攻击,可见提高了算法安全性。     

基于Logistic映射的分组密码算法研究及其应用

针对传统分组加密算法仅仅依赖于算法设计 ,初始密钥始终不变的不足 ,提出利用Logistic映射改进分组密码算法的思想 .实现了基于混沌序列的DES算法 ,先用Logistic映射定时迭代产生的伪随机序列 ,然后经过变换后作为DES算法的密钥 ,使其分组加密算法得密钥也处于不断的变化之中 ,从而提高加密强度 .并给出了改进算法加密图像数据的应用实例 ,分析比较了改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能 .     

基于超混沌序列的分组密码算法及其应用

利用混沌现象的“蝴蝶”效应和难以预测性等特点,提出利用超混沌序列改进分组密码算法的思想,实现基于超混沌序列的DES(数据加密标准)和AES(高级加密标准)算法,给出改进算法用于加密文本和图像数据的应用实例,分析比较改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能。研究表明,分组密码算法和超混沌序列技术结合能够进一步提高系统的安全性和抗破译性能。     

基于Logistic映射的分组密码算法研究及其应用

针对传统分组加密算法仅仅依赖于算法设计，初始密钥始终不变的不足，提出利用Logistic映射改进分组密码算法的思想．实现了基于混沌序列的DES算法，先用Logistic映射定时迭代产生的伪随机序列，然后经过变换后作为DES算法的密钥，使其分组加密算法得密钥也处于不断的变化之中，从而提高加密强度．并给出了改进算法加密图像数据的应用实例，分析比较了改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能．     

对一类组合线性同余发生器的不可预测性研究

线性同余发生器是使用很广的一类随机数发生器。为克服这类发生器的缺陷,可组合多个发生器得到组合线性同余发生器。不可预测性是度量序列安全性的一个重要指标。一些应用必须满足不可预测。为了评估某类组合线性同余发生器的不可预测性,该文利用代数法对这类组合线性同余发生器的不可预测性进行了研究,给出了对这类组合线性同余发生器进行预测的数据复杂度与时间复杂度,并以3篇重要文献中的5个组合线性同余发生器为例,给出预测的分析结果与建议。结果显示,这类组合线性同余发生器在一些推荐参数下可以预测,不适合作密码应用。     

数字对讲机语音加密方法及实现

提出一种数字对讲机实时语音加密方案.首先,利用线性同余发生器和复合混沌系统设计加密系统.利用Chebyshev映射和Cubic映射构造动态变参数复合混沌系统,并用线性同余发生器为复合混沌系统提供初值.然后,基于STM 32硬件平台设计数字对讲机语音加密系统,加密算法中所有步骤都在STM 32平台上实现.经测试表明:该加密系统具有较高的安全性和较好的实时性.     

基于混沌算法的数字图像加密技术

通过Logistic混沌映射产生混沌特性的序列,将混沌序列应用到数字图像加密解密技术中。混沌序列的值与数字图像灰度值进行了异或加密运算,后实现了改变数字图像灰度值,从而实现了数字图像的混沌加密。经过MATLAB仿真实现了加密的过程,仿真结果利用直方图,加密前后图像相邻像素值的相关性,密匙的安全性分析。表明了这种基于混沌算法的加密系统具有良好的安全性,快速性。     

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。     

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.     

线性同余伪随机序列的偏差估计

采用关于网格理论的方法，对线性同余序列及向量列在其作为伪随机序列模拟均匀分布时的偏差加以讨论并给出估计．     

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.     

面向嵌入式系统的加密算法性能检测方法

嵌入式系统信息安全是保障工业控制系统安全的必然要求，然而有限成本的硬件资源可能无法有效支撑加密算法应用所带来的额外计算开销。为研究面向嵌入式系统中加密算法移植的可行性和对系统性能的影响，提出了一个嵌入式系统加密算法性能度量方法，通过构建等效度量实现系统侧和密码侧两部分抽象层次的联系。实验利用该方法，以运行时间延迟、吞吐量和系统资源使用率为度量指标，完成对包括国产加密算法与轻量级算法等在内的多种不同配置加密算法的性能测评。实验结果表明加密算法密钥长度的增长会增加算法执行的延时，算法分组大小的增大会提高算法的运行速度，使用不同加密模式造成的性能影响随加密算法不同而表现出差异性。直接部署加密算法检测任务执行时系统的指标值可以简化测量，相比其他抽象模型在工业场景中的应用更有实际意义。     

基于可逆记忆CA融合时间延迟的图像加密算法研究

针对当前的元胞自动机加密系统不具备记忆功能,使其安全性\加密速度不理想;且目前的图像加密算法都忽略考虑时间延迟现象,无法体现加密的真实过程。对此,提出一种可逆线性记忆元胞自动机(cellular automata-CA)与时间延迟函数,采用二者相融合的加密算法来克服上述问题;并将非线性耦合置乱方法引入算法中。首先迭代一维线性分段映射所得到的一维数组,该数组通过非线性耦合置乱方法后得到一个置乱数组,并利用该数组对初始图像进行置乱处理,改变像素位置;然后将时间延迟引入到Logistic映射中,利用可逆线性记忆元胞自动机的演变规则对二者相融合所生成的时间延迟伪随机数组进行迭代,得到迭代数组。利用该迭代数组根据像素扩散机制对置乱图像进行扩散加密处理,改变其像素值。借助MATLAB仿真软件来验证算法。结果表明:提出的图像加密新算法具有优异的加密性能,加密机制高度安全,其密钥空间巨大,抗攻击能力大幅度提升。     

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.     

基于线性同余算法的格点方法在亚式期权定价中的应用

在拟蒙特卡罗方法中,低偏差序列性能的好坏直接决定拟蒙特卡罗估计的有效性,一般常用的拟蒙特卡罗估计使用的是基于（t,m,s）网的低偏序列,然而由这种方法产生的低偏序列在高维时有严重的聚丛现象,对高维时的估计精度有较大影响.使用基于线性同余算法的格点方法估计高维亚式期权的价格,比较了两种方法的计算精度和计算时间,表明格点方法在高维有很好的效果.     

基于超混沌系统的多图加密算法

针对现存混沌图像加密算法中,存在系统安全性不高、无法抵御明文攻击、加密图像相互独立、效率低等问题,提出了一种基于超混沌系统的多图加密算法。利用超混沌系统产生性能优良的混沌伪随机序列,并将多幅大小相同的图像拼合为一幅图像,之后采取一系列新颖的加密操作完成图像加密过程。此算法引入明文干扰项,采用比特级别的行列置乱、DNA随机编码、DNA的快速置乱与扩散操作,解密时可以自动检索干扰项,不仅使算法摆脱了一次一密(one-time pad,OTP)模式,而且使得混沌随机序列可以安全重复地使用。仿真结果表明,算法可以大幅度减少混沌序列的迭代次数,同时也保证了图像之间的高度关联,能够掩盖明文的比特信息分布,具有较高的明文敏感性,满足图像加密的基本要求。     

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.     

交替分段相互置乱的双混沌序列图像加密算法

基于混沌的图像加密方法在安全性、适应性上具有优势.文中在对原有的混沌图像加密算法安全性分析的基础上,提出了一种基于Logistic和Chebyshev双混沌映射的数字灰度图像加密算法.借助基于明文产生的辅助密钥、初始密钥以及由双混沌系统产生交替分段相互置乱的密码序列是本算法的核心.计算机仿真及统计特性、安全性分析表明,该加密算法具有良好的加密效果和较高的安全性能,密钥空间达到255×10120.     

基于网格自适应加密技术的 GPU 高效运行实现研究

针对传统解算器未能实现 GPU 上运行网格自适应加密过程，造成 GPU 与 CPU 之间繁琐的数据交换的问题，本文发展优化了一种 GPU 加速的基于非结构自适应加密网格的解算器 VA2DG。利用加密网格表的方式实现网格自适应加密过程在 GPU 上高速运行，并通过原子操作并行生成网格加密表，对废弃的网格及时回收，节约存储空间，加快运行速度。