一种基于混合反馈的混沌图像加密算法

针对现有基于混沌分组密码的图像加密算法中,扩散函数扩散速度慢、需要多轮迭代才能抵抗差分攻击的缺点,提出了一种新的基于密文和输出混合反馈的混沌图像加密算法。该算法利用密文扰动混沌系统的初始值,既改善了数字混沌的退化,又能使扩散函数具有非常快的扩散速度。经过实验验证,该算法只需正反两轮迭代,就能达到较高的安全性和较快的加解密速度。

一种基于Henon映射和Feistel结构的分组密码算法研究

混沌序列具有对初值和系统参数敏感等特点,因此非常适合应用于信息加密。本文在详细分析Henon映射的混沌和密码学特性的基础上,提出一种基于Feistel结构和Henon映射混沌分组密码算法,该算法最大的优点加密的轮次和子密钥的构造是基于混沌系统动态更新的,通过子密钥的动态生成,密码系统的随机性、复杂性得到了极大的提高。同时理论和实验表明,该算法具有较高的安全性,能够抵抗差分和线性密码分析。

一种利用外键控制的密文反馈混沌分组密码算法研究

近年来,基于混沌理论的保密通信和数据保密得到广泛、深入的研究,提出了许多基于混沌理论的混沌加密算法,但这些算法缺乏可靠的安全性和鲁棒性。本文提出一种利用外键控制的密文反馈混沌分组密码算法,其最大的优点是系统的密钥由128位的外部键生成,混沌系统的系统参数、初始条件和迭代的次数随着密文反馈动态生成。这样,密码系统的随机性、复杂性得到了极大的提高。同时理论和实验表明,该算法具有较高的安全性和鲁棒性,能够抵抗差分和线性密码分析。

一种基于Feistel网络的反馈式分组混沌密码的研究

近年来,将混沌理论应用到信息安全已成为研究的一个热点。本文基于 Feistel 网络,提出了一种新颖的反馈式分组混沌密码算法。在该算法中,当前加密分组输出将影响下一明文分组要运行的轮数,而每一轮使用的 S-盒的序号与加密密钥有关,轮数及 S-盒的序号均由混沌映射动态生成。由于混沌的固有特性,使得加密系统变得更加复杂,更加难以分析和预测。实验结果表明,本算法具有优良的密码学特性,对明文和密钥以及混沌系统参数的细微变动都非常敏感,产生的密文随机性很好。对本算法的安全性进行了分析,结果表明它具有很高的抗穷举攻击的能力。

改进的分块算法在矩形图像加密中的应用

为提高图像加密算法抵御穷举攻击、统计分析攻击及差分攻击的能力,提出了一种改进的基于混沌的分块图像加密算法,并用于矩形灰度图像加密。该算法通过对外部密钥分组生成Logistic映射初始条件并迭代生成混沌序列,有效增强了密钥的敏感性。提出三向散布并结合像素值替代算法能够明显增强算法抵御差分攻击的能力;同时为增强算法的鲁棒性,采用反馈机制修改密钥。实验结果表明,该算法较二维混沌图像加密具有更高置乱度,且能够有效抵御穷举攻击、统计分析攻击及差分攻击。

基于分段线性映射与代数运算的混沌密码算法

在本文提出的新的分组密码系统中,通过迭代一个混沌分段线性映射得到的十进制序列的数字位按照算法1构造了一个双射函数g(·);通过比较两个混沌分段线性映射产生的十进制序列的对应项得到64n比特噪声向量.经过群上的三种运算(异或运算、模乘运算和模加运算)与由双射函数确定的置换运算交替作用(共8轮)在64n比特的明文上得到64n比特密文.最后,从理论和仿真实验两个方面对算法的性能进行了分析.

一种基于混沌序列排序的图像加密新算法

文章提出了一种新的基于混沌序列排序的混沌图像加密方法,其包含替代算法部分和置换算法部分,且两者都基于一维离散混沌映射。其中提出的混沌序列排序算法不仅提供的密钥空间大,而且置乱位置的随机性好,位置分布均匀。实验结果表明该算法具有很强的安全性。

基于Feistel结构的混沌密码算法

对经典的二维Hénon映射的混沌和密码学特性进行了详细的分析,并与传统密码学中广泛使用的Feistel结构进行了比较研究.在此基础上,提出一种新的不平衡的Feistel结构,并设计出一种基于该结构和Hénon映射的混沌密码算法.理论分析和实验表明,该算法具有较高的安全性,能够抵抗差分和线性密码分析.

基于混沌的“一组一密”分组密码

针对已有组合密码方案存在的弱密钥问题,提出了由混沌序列生成分组密码子密钥的"一组一密"密码方案,采用Shannon熵等方法验证了提取的密钥序列的随机性,基于超混沌广义Hénon映射和IDEA算法设计实现了"一组一密"算法,对算法安全性的理论分析表明:算法能够抵抗密钥穷举攻击,达到了完全保密系统的要求。该算法既消除了分组密码算法密钥在多组中重复使用的缺陷,又增加了混沌序列和一次一密的可行性。

基于混沌映射的图像加密硬件实现结构

为了使图像加密硬件化和实用化,针对图像加密系统所需的置换、替代和扩散3种基本要素,提出了一种采用双RAM连接,加/解密过程多轮次、可复用的硬件实现结构.该实现结构通过地址产生器得到置换地址,与地址计数器配合完成像素的位置置换;通过灰度扩散与像素替代单元完成灰度的扩散与替代.验证中采用广义猫映射进行像素位置置换,将单向耦合映射格点用于像素的替代,并与灰度扩散相结合,两种混沌映射多轮次交替使用.分析和实验证明,该结构具有复用性好、吞吐率高且面积节约等特点.现场可编程门阵列验证表明,在200 MHz时钟频率下,进行4轮加/解密时的吞吐率分别达到4.17 Mbyte/s和3.85 Mbyte/s.

一种结合离散混沌映射和Feistel网络的分组加密算法

论文提出了一种新颖的结合一维离散混沌映射与Feistel网络结构的分组密码算法(CFCEA)。分组长度为 64 bit,密钥长度为128bit,并使用了一个128bit长的辅助密钥。在轮函数中用Logistic混沌映射和3个代数群算子进行混合运算,此外还特别设计了子密钥生成算法。对CFCEA的密码学特性进行了分析,结果表明该算法具有严格的雪崩效应,扩散性能和扰乱性能理想。并且算法在64bit分组长度下差分概率和线性概率的理论上界分别近似为2-52.92和2-49.206,具备抵抗一定强度的差分和线性密码分析的能力。

参数可变的离散混沌加密系统

提出一种参数动态可变的离散混沌加密算法,该算法使用线性同余随机数发生器产生混沌映射的系统参数和迭代次数对应子密钥使用顺序,同时通过输出反馈方式动态改变混沌映射初值、迭代次数以及线性同余随机数发生器参数,输出与明文相加取模后生成密文。实验结果和安全性分析表明,该算法密钥空间大,对明文和密钥敏感,能有效抵抗选择明文等穷举攻击和统计分析攻击。

一种基于组合外密钥和明文的离散混沌密码算法

利用混沌信号的特性提出了一种新的对称密钥块加密算法。该算法具有如下特点,不直接使用混沌系统参数和初始条件作为密钥,而这些参数由外部密钥和明文字符通过位置加权运算得到,且外部密钥由长度可变的字符串和一正整数组合,密钥空间很大。明文的每一块加密都依赖于密钥和整个明文。仿真结果表明,密文对明文或初始密钥的任何微小变化均有强烈敏感性;密文分布均匀。故该密码系统具有强壮的抵抗攻击的能力。

一种基于分段线性映射的分组密码算法

提出了一种新的基于混沌理论的分组密码算法,把128比特的明文加密为128比特的密文。整个加密过程包含了8个轮变换,每一个轮变换由替换变换、移位变换和置换变换3部分组成。所有的轮密钥都由128位的比特流K和由分段线性映射产生的128比特随机二进制序列导出。理论与实验分析表明该算法克服了一些纯混沌密码系统的固有缺陷,具有较高的性能。

一个混沌分组密码算法的分析

研究了一个基于混沌设计的分组密码算法的安全性,发现该算法所产生的混沌序列具有前几个值对混沌初态和参数的低位比特变化不够敏感的性质,在选择明文攻击条件下,提出了攻击加密算法等效密钥的分割攻击方法。分组密码算法的密钥长度为106bit,分割攻击方法的计算复杂性约为260,存储复杂性约为250,成功率为0.9284。

基于混沌序列和分组密码的数字图像置乱技术

给出了一种全新的数字图像置乱方案,其中混沌序列用于给出分组密码算法的初始密钥,分组密码采用以换位变换为核心的ZF-02分组密码算法。该算法的优点是能够很好地抵抗线性、差分等多种攻击,又易于软、硬件实现。

参数可变的多混沌映射加密系统

利用混沌映射具有对初值和系统参数的敏感性以及轨道的不确定性,提出一种基于多个一维混沌映射的加密算法。该加密算法使用线性同余随机数发生器产生混沌映射的系统参数和3个一维混沌映射的使用顺序,同时通过输出反馈方式动态改变混沌映射初值、迭代次数以及线性同余随机数发生器参数。实验结果和安全性分析表明,该算法密钥空间大,具有对明文和密钥的敏感性,能有效抵抗选择明文等穷举攻击和统计分析攻击。

基于超混沌Chen系统和密钥流构造单向散列函数的方法

提出了一种基于超混沌Chen系统和密钥流构造单向散列函数的方法,这种方案把明文和密钥作为2个超混沌Chen系统的初始值,按照系统的超混沌动力学特性进行一定时间的演化。将演化的最终结果进行量化,将量化值代入密钥流进行迭代,实现明文和密钥信息的混淆和扩散,并基于密码块链接方式产生任意长度明文的128bit散列值。理论分析和实验表明,这种构造散列函数的方法可以满足散列函数所要求的数值压缩功能、不可逆性、初值敏感性、防伪造性和抗碰撞性等安全性能要求。提出的散列函数构造方法较现有一些方法具有更好的抗碰撞性能。

一种新的基于混沌映射的分组密码算法研究

通过引入二进制分数及其相关运算,提出一种新的基于混沌映射的分组密码算法.该密码算法主要由三个部分组成,即基于Tent混沌映射的扩散过程和混淆过程以及基于分段线性混沌映射的密钥生成过程.分析表明,该算法具有较大的密钥空间,并在密文随机性测试、明文与密文的相关性测试、明文敏感性测试和密文敏感性测试中具有良好的表现,同时,由于将浮点运算转换成整数运算,其效率将高于其他基于混沌系统的密码算法.

一种新的混沌分组密码算法

提出了一种新的分组密码算法,该算法把128比特的明文加密为128比特的密文。算法的密钥由128位的比特流K和Logistic映射的初值x0两部分组成。整个加密过程包含了一个初始变换、8个轮变换和最后的一个输出变换。每一轮使用一个128比特的轮密钥K(r)来加密上一轮的输入C(r-1),并把输出反馈到下一轮的输入。所有的轮密钥都是由128位的比特流K和由Logistic映射产生的128比特随机二进制序列导出。理论与实验分析表明该算法克服了一些纯混沌密码系统的固有缺陷,具有较高的性能。