时间延迟与超混沌Chen系统相融合的图像加密算法研究

时间延迟是自然界一种普遍存在的现象,在图像加密中的伪随机序列形成过程中同样存在时间延迟现象。超混沌系统由于它具有良好的伪随机性、轨迹难以预测与分析以及相空间极其复杂等特征,使其非常适用于加密领域。但是在当前利用混沌或超混沌系统对图像进行加密的研究中,都没有考虑时间延迟这一特征,使其产生的混沌序列的自相关性不理想,加密效果不佳,无法反映出加密的实际过程。对此,本文提出一个时间延迟函数与位置索引置乱方法,采用时间延迟与超混沌Chen系统相结合的加密方法来解决此问题。通过时间延迟函数将时间延迟引入到超混沌Chen系统生成的混沌序列中,得到一组关于时间延迟的超混沌伪随机序列;然后利用位置索引置乱方法对其进行置乱,得到一组新的伪随机序列,并利用该新序列对图像进行置乱处理;最后采用密钥流机制对时间延迟的混沌伪随机序列进行量化,并利用密钥流机制处理后的新序列对图像进行扩散加密处理。借助MATLAB仿真软件来验证该算法,结果表明：本文提出的图像加密新算法具有理想的加密性能,所生成的混沌序列的自相关性系数变化更小,其密钥空间相当大,抗攻击能力大幅度提升。     

一种基于超混沌的对数字化图像信息的隐藏加密方法

提出了一种基于超混沌的图像隐藏方法.应用混沌系统产生混沌序列并生成二值伪随机序列对原始图像做预处理加密,并进行改进的魔方置乱和像素置换;然后对结果图像做进一步隐藏;最后应用评价指标对隐藏效果和安全性进行分析.结果表明,该方法具有较高的安全性和实用性.     

改进的魔方原则耦合混沌密文矩阵的图像加密算法

为了解决当前基于混沌系统加密算法存在的密钥空间小,算法安全性不佳的难题,提出改进的魔方原则耦合混沌密文矩阵的图像加密算法.首先,迭代Logistic映射,生成混沌序列,利用改进的魔方原则,对明文图像进行置乱,扰乱像素位置;随后,利用扰乱像素矩阵,采用XOR算子,构造像素扩散模型,对置乱图像进行加密,改变像素值.仿真结果显示,与当前基于混沌系统的图像加密算法相比,提出的算法具有更大的密钥空间,鲁棒性更强.     

一种新的基于混沌序列的图像分块加密方法

给出一种新的图像置乱加密算法并进行实验验证.首先给定一对初始值和参数,以此作为密钥生成混沌序列及其主遍历矩阵,把一幅较大的图像分解为适当大小的图像子块,根据混沌序列的主遍历矩阵,对图像子块进行置乱;然后再选择另一对初始值和参数,生成一个新的混沌序列及其主遍历矩阵,以该主遍历矩阵对图像的每个子块进行置乱加密;最后,把加密后的图像隐藏到一幅适当的载体图像中.     

一种混沌系统图像全局置乱算法

利用混沌序列的易生成性、对初始条件强敏感性、类随机性以及整体的伪白噪声统计特性,提出了一种基于混沌系统的图像全局置乱算法.通过对矩阵中的单个图像元素置乱,形成图像置乱矩阵,并同时随机改变了图像的灰度值,具有良好的置乱效果.同时,该算法时间性能较好,而全局置乱矩阵的行和列的像素都显示出排列的强不规则性,因此,该混沌图像全局置乱算法具有较好的安全性.实验结果表明了本算法的正确性.     

复合混沌二级置乱图像加密算法研究

针对单一混沌映射所存在的稳定窗问题以及图像置乱加密计算量大的缺点,文章提出了一种基于复合 Chebyshev和Logistic映射的混沌二级置乱图像加密算法.算法根据密钥控制复合混沌序列的初始参数,并利用一级置乱产生的混沌序列作为二级置乱加密的初始值生成混沌二维矩阵,进而对图像进行位置和灰度的二级置乱加密.实验结果表明,该算法能有效改善单一混沌序列的稳定窗问题,具有良好的加密效果且计算量小,速度快,适用于实时加密.     

基于位平面与混沌系统的图像置乱方法

图像置乱作为信息加密重要手段之一随着网络技术的飞速发展得到广泛重视．混沌系统由于其伪随机性、非周期性和对参数及初值的敏感性而广泛应用于图像置乱,为增强图像性能,本文提出一种将位平面分解与混沌系统相结合的图像置乱方法．该方法将图像的各个位平面分别与混沌映射产生的混沌序列进行置乱,利用位平面提供的组合多样性组合得到加密图像．实验表明,该方法能得到良好的置乱效果和较强的抗攻击性能．另外,本文算法还具有密钥量大和算法扩展性好的优点．     

基于位平面与混沌系统的图像置乱方法

图像置乱作为信息加密重要手段之一随着网络技术的飞速发展得到广泛重视．混沌系统由于其伪随机性、非周期性和对参数及初值的敏感性而广泛应用于图像置乱,为增强图像性能,本文提出一种将位平面分解与混沌系统相结合的图像置乱方法．该方法将图像的各个位平面分别与混沌映射产生的混沌序列进行置乱,利用位平面提供的组合多样性组合得到加密图像．实验表明,该方法能得到良好的置乱效果和较强的抗攻击性能．另外,本文算法还具有密钥量大和算法扩展性好的优点．     

一种基于伪特征的图像加密算法

针对图像的统计分析破译技术,提出了一种基于混沌序列、置换矩阵的能制造伪特征的图像加密算法.首先将原图像根据Logistic模型构造的混沌矩阵进行像素值异或,完成图像的像素值加密;然后标记待加密图并将其嵌入一个更大的带有伪特征的矩阵中;最后运用置换矩阵对图像进行像素值位置置乱得到密图.仿真结果及参数计算表明:该加密算法具有密钥空间大、载体图像小、运行速度快、抵抗各种攻击的性能好,以及制造伪特征的能力强等优点.     

基于变参超混沌与可逆向量积的图像加密算法

[目的]通过对混沌序列随机性的增强和可逆算法的研究,提出一种基于变参超混沌和可逆向量积的图像加密算法.[方法]提出的算法通过动态控制超混沌参数增强混沌序列的随机性,同时设计了一种可逆向量乘法运算规则.首先通过迭代变参超混沌系统得到混沌序列,其中一个混沌序列用来置乱图像,另外两个混沌序列生成两个整数随机密钥矩阵,按照可逆向量乘法运算规则分别左乘和右乘图像矩阵,完成加密的扩散过程,得到加密图像.[结果]通过MATLAB仿真实验,密文图像信息熵为7.997 4,和理论值8相差不足 0.003,NPCR值超过98％,UACI值超过33％.[结论]仿真实验结果表明本算法具有较高的安全性.     

基于混沌系统的彩色图像小波域加密算法

由于高维混沌系统具有更高的安全性,且密钥空间更大,提出一种基于三维Lorenz混沌系统的彩色图像小波域加密算法.首先对图像进行小波处理,对得到的小波域系数矩阵进行多次分块置乱,以提高置乱效率;然后采用扩散和置乱同时进行的方式减少算法的遍历次数.仿真实验结果表明:该算法具有良好的加密效果和很强的密钥敏感性,能够抵抗暴力破解和其他干扰,具有较高的安全性与实用性.     

一种新的分组双密密钥密码方案

RSA加密算法是第一个较为完善的公开密钥算法,混沌密码算法是一种快速加密算法,在安全性要求较高的领域中,有着非常广阔的应用前景.在分析了RSA公钥加密系统和混沌加密各自的优点及其存在的安全问题的基础上,提出了一种新的分组双密密钥密码方案.这种密码方案是一种并联的混合密码系统.理论分析表明,这种方案要比单独使用其中任何一种加密方案保密性能好,代价低.     

一种压缩图像加密方法

在总结图像的加密方法和过程基础上，引入Lorenz混沌映射生成混沌序列，并通过混沌序列产生加密向量，然后用加密向量在图像的空间域和DCT域对图像进行复合加密，并对加密效果进行全面的评估，也初步建立了图像加密效果的评价体系，提出了四维测定的概念．分析和实验结果表明，这种压缩图像的加密方法具有较快的运算速度、较高的加密强度和相应的压缩性能，而且评价体系也是有效的参考．     

一种基于仿射变换的图像置乱预处理的水印算法

本文提出了一种基于仿射变换迭代生成的混沌序列对图像进行置乱预处理的水印嵌入算法.选取适当的仿射变换参数及给定初值,使用仿射变换迭代得到一个混沌序列,利用该混沌序列排序生成一个置换排列,对载体图像进行置乱的预处理,从而可以增强水印算法的安全性、透明性和抗攻击的鲁棒性.水印算法是在图像空间域实现的,采用一个图像融合的技术.嵌入算法简单,容易操作.实验结果显示,置乱算法比传统的基于仿射变换的置乱算法有更好的置乱效果,置乱加密的密钥空间也更大;嵌入水印的宿主图像能够有效地抵御剪切、噪声、JPEG压缩等水印攻击,具有较好的鲁棒性.     

三维混沌映射和位信息处理的图像隐藏算法

构建一种基于三维混沌映射和位信息交换处理相结合的图像隐藏方法,将原始图像的高低Bit位进行交换,进而和Qi映射形成的3个维度上混沌序列截断矩阵进行异或处理,完成图像信息隐藏.实验结果表明:所提出的方法具有良好的视觉隐藏效果,隐藏后的图像在3个方向上的相关性非常低,并且对微小的密钥变化也非常敏感.     

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.     

文件加密技巧

文件加密的根本目的是要保护信息内容的安全,是提供数据保密最常用的方法,它可以提供数据的保密性和完整性,从而最大限度地防止被恶意用户访问或误删除．但是加密只能保证数据在加密状态下是安全的,数据一旦解密,就完全失去了保护．文章着重从软件方面介绍各种文件（夹）加密的方法和技巧,以期实现人们对于文件保密的愿望。     

一种抗掩密分析的图像LSB掩密算法

信息隐藏是在不影响载体数据可用性的前提下,将信息隐藏在数字多媒体诸如图像、视频和语音信号中的一种信息安全技术。针对传统LSB掩密算法仅在图像像素值上进行秘密信息掩藏的缺点,提出了一种基于灰度值扩散的图像LSB掩密算法,该算法首先利用混沌影射将载体图像进行像素灰度值扩散,然后在扩散后的灰度值上进行LSB掩密嵌入,最后进行灰度值逆扩散得到含密图像。实验结果表明,本算法不仅可以很好地保持掩密图像的质量,而且对于信息量估计法、RS分析法以及GPC分析法等掩密分析都具有很好的抵抗性。     

基于免疫算法引导混沌轨道与混沌同步

将基于生物免疫机理的免疫算法用于混沌控制与同步,提出了基于免疫算法的引导混沌轨道以及混沌同步的新方法。在微小扰动作用下,混沌系统能够快速达到预定轨道,实现了混沌轨道引导;也能够使不同初始条件的混沌系统达到快速同步,并能够维持同步。最后以Henon系统为例,进行仿真,无论是引导轨道,还是同步控制,都取得了良好效果。