一类高维随机矩阵置乱变换的周期

为了适合多媒体信息量庞大、存在数据冗余的特点,实施可证明安全、高效率的加密解密,使用了数论、近世代数、矩阵变换、算法分析等工具,对高维随机矩阵置乱变换的精确周期进行了研究。将实数域上线性代数的若干结果,推广到模素数有限域上,得到一类整数矩阵及其相关同余方程组之解的若干新性质;在此基础上将用于置乱的矩阵由2维扩展到任意高维,给出广泛一类高维随机整数矩阵A决定的置乱变换,在任意素数幂N=pr模数下,其周期T(A,N)的精确表达式,给出求精确周期算法的时间复杂度。结论可用于建立新型数字多媒体密码体制和信息隐藏体制,扩大其密钥空间,增加其安全性。     

n维空间随机矩阵变换的音频置乱算法

针对一维线性序列置乱方法加密参数少、特殊矩阵变换易受攻击等问题,提出一种n维空间随机矩阵变换的音频置乱算法.引入m进制转换的思想,将音频序列采样点值进行变维操作,再通过随机变换阵进行矩阵变换完成置乱.算法的音频置乱恢复无需计算最小可恢复周期,仅通过随机变换阵在Zm上的逆阵进行一性次恢复即可.实验结果表明,算法在任意n维空间均具有很好的置乱效果,置乱和恢复代价较低,鲁棒性较强,能抵抗添加高斯白噪声、滤波、任意剪切、缩放音频值等攻击.     

基于三维Arnold变换的数字图像置乱改进算法

以图像信息安全问题为背景,从Arnold变换出发,首先讨论了二维Arnold变换.接着讨论了三维Arnold变换及其在n维上的推广.最后,提出一种基于RGB色彩空间的图像置乱改进算法.实验证明,该算法加密效果较好,应用于数字水印技术中能提高数字水印的鲁棒性.     

基于矩阵变换的数字图像置乱技术

以图像信息安全问题为背景,在Arnold变换的基础上,提出了密钥控制下新的利用矩阵变换对数字图像进行置乱与恢复的技术.结果表明:在图像信息隐藏中,这种技术能达到较好的加密与解密效果,而且易于实现,具有应用价值.     

Arnold型置乱变换周期分析

Arnold变换是通信安全中数字图像置乱技术之一.在一定条件下,Arnold型置乱变换具有周期性,使得通信双方可以随机控制图像传输中变换的次数.为统一地分析各类Arnold型变换的周期性,首先建立整数矩阵模算术的基本法则,然后证明模N的Arnold型变换的周期等于以N的两两互素的因数为模的变换的周期之最小公倍数.问题于是归结为模是素数及其幂的情形.最后导出模取素数之不同的幂时相应变换周期间的关系,引入周期特征码的概念,获得对各类Arnold型置乱变换的周期的统一、规整而简洁的理解与把握.     

基于一类随机矩阵的数字图像置乱新方法

以图像信息安全问题为背景,改进了用形式固定的矩阵对数字图像进行置乱的方法,提出密钥控制下利用一类随机的上(下)三角可逆矩阵对数字图像进行置乱与恢复的新方法.采用此方法,使图像的置乱效果与置乱次数无关且密钥空间足够大,而且解密是加密的简单逆过程.结果表明:在图像信息隐藏中,这种方法能达到较好的加密与解密效果,易于实现并具有良好的应用价值.     

关于矩阵变换的数字图形处理

矩阵理论在信号处理、系统辨识、图形处理等领域有非常出色的应用。用矩阵讨论某些问题显得较为直观，构造算法使得原理简明、步骤清晰。因此，它在现代科技中无论从运算或理论的角度来看都有看十分重要的作用。文章从两个方面论述矩阵与图形处理的关系：一是矩阵与图形变换的关系；二是提出了一种新的矩阵变换——置乱变换，并指出矩阵的置乱变换与图形隐藏的关系。     

Arnold变换在图像置乱中的应用研究

作为一种重要的图像加密技术,数字图像置乱近年来已成为信息安全领域的研究热点.对基于Arnold变换在数字图像置乱中的应用进行了研究,实现了Arnold置乱算法和置乱度,利用其周期性对数字图像进行了置乱和恢复,并且对该算法进行了攻击实验,最后实验验证.结果表明,应用Amold置乱方法对图像加密,可以有效地提高图像的安全性...     

基于Walsh变换的图像置乱程度评价方法

图像的置乱变换在信息隐藏和数字水印中有广泛的应用，对图像置乱程度的评价是非常重要的，它能帮助判定用怎样的置乱变换和对图像进行多少次置乱，才能获得好的信息隐藏隐蔽性和鲁棒性。利用Walsh变换的能力集中特性，并考虑置乱程度应满足的性质，提出了基于Walsh变换的图像置乱程度评价方法，实验表明所给出的评价方法能较好地刻划图像的置乱程度，与人的主观评价更接近。     

Matrix transformation of digital image and its periodicity

The periodicity of a general matrix modular transformation is discussed, and a simple proof of a sufficient and necessary condition that a matrix transformation has periodicity is given. Using a block matrix method, the higher dimensional transformation and its inverse are studied, and a simple algorithm for calculating their periods is put forward. The security of n-dimensional Amold transformation and its inverse is also discussed. The results show that the two transformations are applicable in scrambling and recovering images.     

友矩阵对角化的变换矩阵及其逆矩阵的求法

探讨在有互不相同特征值的条件下,化友矩阵为对角矩阵时的变换矩阵与范德蒙矩阵的关系,给出利用拉格朗日内插多项式求变换矩阵及其逆矩阵的方法,并通过具体例题展示该方法的实用性和优越性.     

分块矩阵的初等变换及其应用

分块矩阵的初等变换与分块初等矩阵结合起来,可以有效地简化矩阵的运算。然而,分块矩阵在传统的高等代数教材中没有受到足够重视,主要论述2×2分块矩阵在证明矩阵的行列式等式、矩阵的秩的等式(或不等式)、实对称矩阵的正定性等方面的应用,以说明分块矩阵的重要性。     

矩阵的广义初等变换及应用

矩阵的初等变换在线性代数理论中极具重要地位,而分块矩阵的初等变换即广义初等变换在处理有关矩阵问题时更显其灵活性、技巧性。我们试对矩阵的广义初等变换作简要阐述并举例说明其在行列式求值、矩阵求逆及矩阵秩的有关证明等方面的应用。     

矩阵初等变换的几个应用

矩阵的初等变换是高等代数中的一个基本概念,利用它对高等代数中的某些计算题进行计算,可以做到原理简明,步骤清晰,最适合初学者掌握。     

用相似变换计算矩阵特征多项式的方法

研究了友阵的性质,论述了用相似变换计算矩阵特征多项式的方法。     

基于增加一个随机数的ElGamal数字签名算法的改进

ElGamal签名方案只用一个随机数,为了解决由此引起的安全问题,提出一种增加一个随机数从而增大密钥破译难度来提高其安全性的改进方案.改进后签名方案的安全性仍然是基于有限域上离散对数的难解性.对如何通过增加一个随机数来增大随机数与密钥之间的复杂性进行了探讨.最后对改进后的签名方案从安全性和时间复杂度两个方面进行了分析.分析结果表明,改进后签名方案的安全性高于原签名方案的安全性,并具有较低的时间复杂度.