基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法

针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映射与SHA-256哈希算法,生成加密算法的密钥流,提升算法的明文敏感性。然后,利用混沌系统的状态值对Hilbert局部置乱后的像素进行DNA编码,实现DNA动态编码,解决了DNA编码规则较少所带来的容易受到暴力攻击的弱点。最后,使用混沌序列完成进一步混沌加密,从而彻底混淆原始像素信息,增加加密算法的随机性与复杂性,得到密文图像。实验结果表明,该算法具有较好的加密效果和应对各种攻击的能力。

基于密钥流缓冲区和DNA动态编码的图像加密算法

数字图像的安全性传输是研究热点问题.针对现有基于DNA序列的图像加密算法中密钥对明文敏感性不足的问题,提出了一种基于密钥流缓冲区和DNA动态编码的图像加密算法.首先,利用混沌系统产生伪随机序列对明文图像实现全局置乱;然后,通过PWLCM混沌系统初始化密钥流缓冲区,根据明文像素值选择密钥,对置乱图像进行DNA动态编码;最后,对编码后的密文序列再进行一轮扩散操作.仿真结果表明,该算法在置乱度、密钥空间、抵御差分攻击和统计攻击等方面均具有良好的效果.

基于DNA动态编码和VMP-WFRFT的安全通信方法

为提高物理层信息传输安全,提出一种基于DNA动态编码和变化多参数加权分数傅里叶变换(VMP-WFRFT)的安全通信方法。将DNA编码引入比特置乱,针对现有DNA编码规则少所存在的安全隐患,构造低复杂度四维混沌序列,利用混沌序列随机选择比特矩阵的DNA编码以及运算规则;为进一步掩盖信号调制样式,利用混沌序列动态调整MP-WFRFT参数,从而对调制信号进行VMP-WFRFT变换实现星座的混淆、扩散,同时增强了MP-WFRFT的参数抗扫描能力。仿真结果表明,该方法密钥敏感性良好、密钥空间大,能有效抵御穷举攻击,即使作为加密密钥的混沌初始值仅存在10^(-15)偏差,窃听者的误比特率仍始终保持在0.5左右。

基于DNA动态编码和混沌系统的彩色图像无损加密算法

针对现有的DNA图像加密算法存在编码规则固定、加密方法单一、安全性低等问题,提出一种新的基于DNA动态编码和混沌系统的彩色图像无损加密算法。首先,借助于SHA-256哈希函数,利用混沌系统和明文图像的信息熵生成伪随机序列和密钥流;然后,将明文图像的R、G、B分量分别转换成二进制矩阵,并执行位级置乱操作;接下来,根据DNA编码规则,将置乱后的二进制矩阵转换成DNA矩阵,对密钥流进行DNA动态编码,并利用DNA编码后的密钥流对DNA矩阵随机执行加、减、异或和补运算,从而得到加密的DNA矩阵;最后,根据DNA解码规则,将加密后的DNA矩阵转换成加密图像,并利用密钥流对加密图像作进一步的扩散处理,从而得到最终的密文图像。实验结果和算法性能分析表明,该算法具有良好的加解密效果,以及较高的安全性和鲁棒性。

基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法

数字图像传输和存储的安全问题已成为信息安全研究的热点。该文提出一种基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密方法。首先将混沌映射产生的随机序列作为约瑟夫遍历的变步长,改进约瑟夫遍历问题,并采用改进的约瑟夫遍历对图像像素位置进行置乱;其次,动态选择DNA编码规则,对图像像素进行DNA编码,并与给定的DNA序列进行碱基运算;DNA编码规则的动态选择,很好地解决了DNA编码规则少所带来的安全隐患,提高了算法的安全性。最后通过密文反馈和混沌系统迭代来进一步增强算法的混淆和扩散特性。实验和安全性分析结果表明,该算法不仅对密钥的敏感性强,而且能有效抵御统计性分析和穷举分析等攻击操作。

有源磁控忆阻超混沌电路实现及图像加密

在一个广义三阶Rucklidge系统的基础上提出基于二次非线性有源磁控忆阻器的四阶超混沌电路系统。对该系统的动力学行为进行理论分析和数值仿真,系统相图、Lyapunov指数谱、分岔图和共存吸引子均表明该系统具有丰富的动力学行为和新的拓扑结构。并利用Multisim电路仿真软件和FPGA数字硬件电路设计实现了该系统的电路,实验结果与数值仿真结果一致。最后将置乱-扩散算法与DNA加密相结合设计了一种图像加密算法,利用新系统混沌序列对图像进行加密,并对加密后的图像进行了加密直方图、相邻像素相关性、敏感性、鲁棒性和信息熵等分析。结果表明,新系统对混沌密钥及明文都非常敏感,密钥空间较大,提出的混沌系统应用于图像加密具有较高的安全性能。