基于三维混沌猫映射图像加密算法的改进

针对基于三维混沌猫映射的图像钥加密算法,提出了一种有效的改进算法。该算法使用随机扫描进行加密预处理,并在扩散过程和密钥产生器中分别使用双密钥和组密钥的方式,而且采用混沌物理量进一步衡量该加密系统的性能。仿真结果表明,该方法具有高置乱程度、良好的扩散性能和足够大的密钥空间,可获得足够高的安全性,不仅能抵抗差分攻击、选择明文攻击、统计攻击等,而且取得了复杂度和速度的良好折中,适合应用于实时的按安全级别加密的网络图像加密中。     

基于超混沌的快速图像加密算法

针对现有基于超混沌的图像加密算法存在安全性不足和运行效率低的缺点,提出了一种改进算法。该算法通过优化像素置乱、像素替换和密文扩散过程进一步混淆明文图像和密文图像的关系,并通过引入新的超混沌序列量化方法,减少超混沌系统的迭代次数,提高运行效率。实验仿真结果表明,算法具有很高的安全性和实用性,可广泛运用于图像保密通信等领域。     

双磁控忆阻器动力学模型及FPGA硬件电路实现

基于经典Chua混沌电路设计了一个五维双磁控忆阻器混沌电路。对电路非线性特性进行数值分析,表明其具有丰富的混沌动力学行为。采用一阶离散处理对电路进行数字化转换,基于DSP Builder和FPGA(Field Programmable Gate Array)技术,通过Cyclone Ⅳ E系列EP4CE10F17C8N芯片搭建的硬件平台,真实实现了该模型数字化系统。设计结果表明,数字化忆阻器系统避免了模拟信号元器件的漂移和不稳定性,硬件波形显示性能稳定可靠,且与计算机仿真结果具有相当一致性的吻合。     

一种广义猫映射混沌系统及其性能分析

为了改进基于猫映射混沌系统的加密算法的安全性，在传统的二维猫映射混沌系统的基础上，蛤出了一种基于广义加法运算的广义猫映射混沌系统，生成的混沌序列具有良好的伪随机特性，同时对生成的广义混沌序列的自相关性和平衡性进行了分析．实验结果表明，应用本文给出的方法生成的广义混沌序列具有较好的随机性、自相关性和平衡性。     

一种脆弱图像水印的安全性分析与改进

分析了一种用于图像篡改检测和恢复的脆弱数字水印算法的安全性.该算法将图像划分为互不重叠的分块,通过均值比较及校验,产生各分块的认证水印,并嵌入到各自分块中.同时,在各分块中嵌入另一个分块的恢复信息,使得算法既能抵抗矢量量化攻击,又可以在某些分块被篡改时,予以一定程度的恢复.指出由于该算法生成和嵌入水印的方式过于简单,且其嵌入水印的密钥空间过小,能够通过穷举搜索轻易地发现所使用的密钥.因而能够伪造水印,导致错误认证.通过对于嵌入的水印进行混沌调制和置乱,并扩展密钥空间,有效地改进了算法的安全性.     

一种抗剪切变换攻击的数字图像加密算法

为了能对经过剪切变换攻击的加密图像进行有效恢复,给出了一种基于混沌序列的数字图像加密算法,该方法在预处理的基础上,基于数字图像灰度矩阵位平面进行置乱加密,在恢复过程中通过像素邻域灰度信息进行恢复,能够有效抵御针对加密图像的剪切变换攻击。实验表明,该方法具有较好的效率和安全性。     

JPEG彩色图像加密新算法

基于复合混沌和有限整数域上的仿射变换，提出一种结合彩色图像压缩编码的加密算法。先在空域对红、绿、蓝分量以8×8大小块为基本单元统一进行位置置乱，打乱分量之间的组合关系，接着进行正常的压缩。在量化系数之后，对所有的直流系数统一进行置乱、自适应地代换和扩散，对所有的交流系数统一进行置乱、自适应地改变符号位，其中置乱操作在改变系数位置的同时根据坐标混合它的值，自适应的操作通过利用中间数据扰动复合混沌系统来实现。算法密钥空间大，敏感性强，安全性高；构造的复合混沌系统形式简单，易于并行实现；得到的密文与直接压缩的图像大小相当。     

对一个对称图像加密方案的已知图像攻击

针对一个对称图像加密方案在已知图像条件下的安全性,给出了求解加密方案等效密钥的攻击算法。该算法基于加密方案所使用的3D混沌猫映射的仿射特性,在已知图像的条件下,通过求解三个线性无关的加密前后的图像像素灰度值点,可获得3D混沌猫映射的全部等效密钥参数。通过穷尽方法可以求出加密算法的其余等效密钥。给出了应用该算法的具体步骤,并分析了攻击算法的计算复杂性。通过分析证明了《A Symmetric Image Encryption Scheme Based on 3D Chaotic Cat Maps》一文设计的图像加密算法在已知图像攻击下是不安全的。     

改进的混沌反控制设计及在图像加密中的应用

为产生混沌动力学行为,针对一类线性系统,设计了对称分段线性状态反馈控制器,改进了混沌反控制方法,通过调节控制器参数可对线性系统进行混沌反控制,结合最大Lyapunov指数证明其混沌性,根据Routh-Hurwitz判据分析其平衡点的稳定性,详细分析了混沌系统的动力学行为,利用新系统的混沌序列对图像进行加密,仿真结果直方图分布均匀、相邻像素相关性小,表明设计的混沌系统应用于图像加密系统的安全性能高。     

基于混沌映射的动态分组密码算法研究

提出一种基于混沌迭代映射的动态分组密码加密算法,充分利用了混沌的遍历性、伪随机性及对初始条件和参数的敏感性等特性.同时根据混沌序列仅由初始值和参数控制,易于生成的特点,采取了一种新的动态加密方案,提高了加密算法的安全性.仿真结果证明了该方法的有效性.     

新分段分数阶混沌系统的同步控制

通过改变修正的Lorenz-Stenflo (modified Lorenz-Stenflo, MLS)混沌系统的分段函数项,得到了一个新的四维分段混沌系统。新系统较MLS混沌系统具有更低的分数阶维数,在3.44阶时仍具有混沌特性。根据分数阶系统的线性稳定性理论和非线性反馈控制方法,提出了新分数阶系统的状态同步方法。通过理论推导,得到了两个混沌系统的同步稳定条件。控制器能够自适应地根据误差大小调节反馈系数,缩短同步时间。最后对3.6阶的分数阶系统进行了同步仿真实验,仿真结果验证了改进算法能够加快同步速度。     

一类混沌系统的降维控制

针对一类混沌系统,根据其特殊的系统结构提出了降维控制的策略。通过控制部分变量达到控制整个系统的目的,使得这类混沌系统的控制问题由n+m维降为n维,从而有效地降低了系统控制的复杂度和代价。从反馈控制和自适应控制两个方面阐述了此控制策略的可行性和有效性,以新近提出的统一混沌系统为例,从理论上进行了推导,并具体给出了降维控制的反馈控制和自适应反馈控制的条件。数值仿真表明该方法切实有效。     

基于混沌神经网络模型的预测控制器的设计及应用

根据具有混沌特性非线性、大时滞系统的时间序列重构相空间，计算相空间饱和嵌入维数、并以此为指导，建立混沌神经网络，即便在网络输入不完整或发生变异的情况下，该模型仍能对系统作高精度的短期预测；在此基础上，又设计了模糊神经网络预测控制器，实现了对非线性、大时滞系统高精度的自适应控制。将该控制器应用到单元机组负荷控制系统中，仿真表明了该控制有效性、快速性和鲁棒性。     

混沌序列OFDM系统同步方法及性能比较

提出了Logstic的一种利用改进映射产生的混沌序列进行OFDM系统时间同步和频率同步的方法,并与用训练序列在Rayleigh衰落信道下进行的同步作了性能比较。仿真表明,在进行OFDM系统同步时,采用混沌序列或训练序列具有近似的同步性能。理论分析表明:混沌序列具有低截获率、长度任意、数量多、相关性优良等优势。对于混沌序列在无线OFDM移动通信系统中的应用具有重要意义。     

基于混沌神经网络模型的模糊预测控制及应用

由于混沌时间序列内部确定的规律性，其重构出混沌吸引子的相空间具有高精度短期预测性，为此，本文根据非线性，大时滞系统的时间序列及所得的Lyapunov指数规律，计算出系统的饱和嵌入维数和可预报尺度，并以此为指导，采用混沌神经网络重构混沌时间序列相空间，该混沌神经网络即便在网络输入不完整或发生变异的情况下，仍能对系统作高精度预测，在此基础上，又将预测模型与模糊控制相结合，提出了一种新型的模糊预测控制决策，实现了非线性，大时滞系统高精度的自适应控制，将该控制应用在单元机组负荷控制中，仿真表明该控制具有实时性，容错性和鲁棒性。     

四维混沌系统的自适应修正函数投影同步

研究了具有未知参数四维混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论、Barbalat引理和主动控制方法,设计自适应控制器和参数更新规则,实现了该类混沌系统的修正函数投影同步。同时,将该方法用于混沌掩盖保密通信。数值仿真表明了该方法可渐近实现函数投影同步,且在保密通信中可有效恢复信息信号。     

基于超混沌同步的数字信息保密通信系统

建立了一种改进的新型超混沌系统模型,并提出了实现该超混沌系统同步的控制方法.然后,将该同步控制方法应用于基于混沌掩盖的数字信息保密通信.该方案中不需要将秘密传输的有用信息输入到驱动系统,且发送端只需要向响应系统传递包含两个状态变量的控制信息即可实现混沌同步.因此,该方法比已有方法具有更好的实用性.理论推导和计算机数值仿真实验表明了该方法的有效性.     

加密技术在分布仿真系统中的应用研究

作为一个基于网络以面向国防应用为主的系统,分布仿真系统对数据的安全性提出了很高的要求。从提高数据的安全性的角度出发,针对HLA(高层体系结构)仿真系统的数据加密技术进行了研究,简要介绍了加密算法及其算法实现的主要流程,并针对已有的DES(数据加密标准)算法进行了改进,提高其可靠性,并给出了各算法加密性能比较。最后,总结出一套完整的分布仿真系统数据加密等级标准,对于保证分布仿真系统的安全性具有重要的实用价值。     

混沌二值序列对异或运算构成群的理论和实验证明

针对混沌二值序列具有易生成、对初始条件敏感及具备类似白噪声的统计特性等特点,以混沌二值序列用于图像数据加密的应用为背景,提出了混沌二值序列对异或运算构成群的数学结论,并对此结论进行了相应的理论证明和实验验证。该结论的提出对用混沌二值序列作为密钥对数据流进行简单的异或加密时,是否可使用多重加密来增强效果具有非常重要的意义。     

一种AES算法的FPGA设计与快速实现

针对AES算法特点,提出一种适于FPGA实现的改进的快速AES算法。本方案采用轮内流水线结构和密钥并行处理,ECB操作模式,并且可在一块芯片上同时支持128、192、256bit三种密钥长度,因而在占用相对较少的逻辑资源下提高了系统吞吐率,并且极大的增强了其安全性和使用周期。通过优化的逻辑层次和时序设计,较好地解决了并行处理中的子密钥与轮函数的时序节拍与控制关系,给出了仿真图。实验结果表明该设计相比其他一些设计具有更高性能。