Double compound combination synchronization among eight n-dimensional chaotic systems

Depending on double compound synchronization and compound combination synchronization, a new kind of syn- chronization is introduced which is the double compound combination synchronization （DCCS） of eight n-dimensional chaotic systems. This kind may be considered as a generalization of many types of synchronization. In the communica- tion, based on many of drive and response systems, the transmitted and received signals will be more secure. Using the Lyapunov stability theory and nonlinear feedback control, analytical formulas of control functions are obtained to insure our results. The corresponding analytical expression and numerical treatment are used to show the validity and feasibility of our proposed synchronization scheme. The eight memristor-based Chua oscillators are considered as an example. Other examples can be similarly investigated. The proposed synchronization technique is supported using the MATLAB simula- tion outcomes. We obtain the same results of numerical treatment of our synchronization using simulation observations of our example.

一种基于复合混沌序列的实时视频流加密算法

为解决视频信息的安全问题,提出了一种新的混沌视频加密算法。算法将Lorenz系统和双耦合Logistic映射所产生的混沌序列以一种特定的方式产生复合混沌序列,通过异或操作实现了对多媒体视频流AVI文件加密。对算法进行了仿真,并从安全性和效率上进行了分析,实验结果表明,该算法密钥空间大且敏感性强,能抵抗统计分析、差分攻击,为视频加密及传输提供了一种安全而有效的方法。

混沌系统盲水印模型

为了解决目前水印加密系统中存在的单一混沌加密算法安全性能差,而高维混沌加密又公式复杂、计算量大的问题,提出了一种复合混沌加密算法。算法首先将彩色载体图像由RGB空间转换到YCbCr空间,通过在图像的Y分量上实施3级小波分解后,提取小波变换的低频分量作为水印的嵌入区域;然后利用Cat映射、Logistic映射和扰动作为复合混沌发生器,用以将水印图像加密,再将加密后的水印图像嵌入到小波变换的低频区域;在水印检测过程中利用已知的密钥对水印进行重构。实验结果证明,设计实现的加密和水印嵌入算法具有计算量小,可以抵抗JPEG压缩、噪声、滤波等攻击,具有良好的数字水印特性。

机构综合的变参数复合混沌系统方法

在研究了变参数复合混沌系统的特性后,提出了产生复合混合的变参数方法,构造了比带参数混沌更大的Lyapunov指数的变参数复合混沌系统。将基于变参数复合混沌系统的牛顿迭代方法与机构学综合理论相结合,提出了机构学综合问题求解的变参数复合混沌方法。并以平面铰链四杆机构的函数综合与近似综合为例,研究了平面连杆机构的综合问题,得到了能实现给定运动条件的多个机构方案,使机构运动综合的多方案优选成为可能。

一种新的混沌序列生成方式

提出了一种通过构造变参数复合混沌系统来实现有限精度混沌系统的方法 .考察了这种方法对混沌信号的功率谱特性和李雅普诺夫指数的影响 .研究表明 ,利用该方法可以方便地生成大量具有良好自相关特性和互相关特性的混沌序列 .

一种基于复合混沌系统的视频加密方案

研究了一个基于复合混沌系统的视频加密方案.该方案首先将混沌系统产生的伪随机序列转化为密钥序列和置乱矩阵,然后用密钥序列对视频文件的DCT系数加密,最后将每个视频帧内的宏块按照置乱矩阵置乱.对实验结果进行分析,结果表明该方案不但具有安全性高、加密速度快、灵活性好的特点,而且不会改变码流格式和结构特征.

没有线性项的混沌系统分析与电路设计

构造了一个没有线性项的新三维连续自治混沌系统,该系统仅由非线性项和常数项构成,一个非线性项是指数小于1的复合幂函数,通过调节参数,系统能生成两种不同类型的吸引子,即隐藏吸引子和自激吸引子。同时,对系统的复杂动力学行为进行了详细分析,包括平衡点的类型、Lyapunov指数谱、分岔图和庞加莱映射等,结果表明此系统具有混沌特性。最后,针对此混沌系统,进行了相应的电路设计,仿真结果验证了理论分析的正确性。

自适应混沌蚁群算法的神经滑模控制器仿真

针对RBF神经网络权值在线优化较慢的问题,通过自适应混沌蚁群算法对神经网络的权值进行离线优化,利用在线自适应算法对神经网络的权值进行局部调整,提出了一种自适应混沌蚁群神经网络学习方法,该方法缩短了神经网络的在线学习时间,同时也抑制了滑模的抖振。仿真结果表明,基于自适应混沌蚁群算法的神经滑模控制具有强的鲁棒性,完全适用于不确定干扰上界未知的复合试验系统的振动控制,并且降低了系统的保守性。

基于小波变换和复合混沌系统的数字图像水印算法

提出了一种基于小波变换和复合混沌系统的数字图像水印算法.在水印嵌入过程中,算法首先对原始图像进行离散小波变换,提取其低频部分作为嵌入区域;在对水印进行加密时,不是使用以往单混沌序列,而是采用复合混沌系统产生的混沌序列;再将加密后的水印进行小波变换并提取其低频部分;最后将加密水印的低频部分嵌入到原始图像的低频部分中.通过水印相关系数NC和峰值信噪比PSNR评价水印算法性能.实验结果表明,该算法可以抵抗JPEG压缩、噪声、滤波等攻击,图像水印效果很好.

基于深度学习压缩感知与复合混沌系统的通用图像加密算法

提出一种适用于灰度图像与RGB格式彩色图像的通用图像加密算法.利用双线性插值Bilinear与卷积神经网络对图像进行压缩,再使用二维云模型与Logistic组成的复合混沌系统对压缩图像加解密(滑动置乱与矢量分解),最后对解密图像进行重构.重构网络中,由卷积神经网络与双线性插值Bilinear主要负责重构轮廓信息,全连接层主要负责重构颜色信息.实验结果表明,该基于深度学习压缩感知与复合混沌系统的通用图像加密算法在数据处理质量和计算量上有着很大优势.由于复合混沌系统有着足够大的密钥空间且将明文哈希值与密钥关联,可实现一图一密的加密效果,能有效抵抗暴力攻击与选择明文攻击,与对比文献相比,相关系数更接近理想值且信息熵与明文敏感性指标也都在临界值范围内,其加密算法有着更高的安全性.

一种基于新复合混沌系统的图像加密算法

提出了一种由Logistic映射和正弦映射组合而成的复合混沌系统.与原混沌系统相比,复合混沌系统产生的混沌序列性能更好,且产生混沌特性的参数范围更大.为了验证新复合系统在图像加密中的应用效果,提出了一种新的图像加密方案,该方案证明了新系统在加密应用中的有效性.理论分析和仿真实验表明,该加密方案具有良好的密码学性能,算法能够抵抗蛮力攻击、统计分析攻击、差分攻击、选择明(密)文攻击.

基于复合混沌系统与人工神经网络学习的图像加密算法

为了提高密文的安全性,有效抗击明文攻击,提出了基于复合混沌系统与人工神经网络学习的图像动态加密算法。首先,基于非线性组合理论,利用Logistic、Tent与Sine映射来设计复合混沌系统,基于明文像素值,生成其初值,以输出混沌序列;将混沌序列作为输入层,引入人工神经网络,对其进行训练学习,消除其混沌周期性,输出神经网络序列,并定义集合混淆方法,对明文完成置乱;构造量化方法,对神经网络序列进行量化,获取密钥流;通过将混淆图像完成分类,联合密钥流,通过设计分段异扩散技术,改变其像素值,输出密文。实验结果显示,与当前图像加密机制相比,所提算法的输出密文具有更高的安全性与抗明文攻击能力。

基于复合混沌序列的融合图像加密系统设计

运用传统系统对融合图像进行加密处理时,加密效果不理想且效率不高,为此提出一种基于复合混沌序列的融合图像加密系统设计。系统硬件主要由密钥选择模块、图像加密模块和解密处理模块组成,以此来提高系统的加密置乱稳定性。在系统硬件模块的基础上对系统的软件进行设计,在对融合图像进行加密之前,先对原始图像进行置乱预处理,并对置乱后的图像进行像素扩散处理,根据处理结果,结合复合混沌序列完成对融合图像的加密处理。实验结果表明,经所设计系统加密后的图像直方图变化更为平稳,证明图像的传输加密效果更好,同时在融合图像的加密、解密效率表现上耗时更少、效率更高。

复合型混沌系统的设计与仿真

基于切换控制的方法设计了一个同时拥有多翅膀和多涡卷混沌吸引子的四维复合型混沌系统。通过观察复合型混沌系统的相图、分岔图和Lyapunov指数谱,分析了该系统动力学行为。根据Matlab数值仿真的结果,得出了该复合型混沌系统是超混沌系统,并且其最大Lyapunov指数大于复合前两个系统的最大Lyapunov指数,说明该系统的运动轨迹更加复杂多变。复合型混沌系统的Multisim电路仿真结果与Matlab数值仿真结果一致,验证了复合型混沌系统理论设计的正确性。

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.

具有复合幂函数和共存吸引子的新混沌系统的动力学分析与电路仿真

构造一个具有复合幂函数的三维连续自治混沌系统。系统的状态方程仅有5项,其中一项是指数小于1的复合幂函数。该系统具有结构简单、非双曲平衡点、吸引子共存的性质,展现出了复杂的动力学行为。首先,对系统的动力学行为进行分析,包括李雅普诺夫(Lyapunov)指数谱、分岔图以及庞加莱映射等,结果表明此系统具有混沌特性。然后进行混沌系统的电路设计,电路仿真结果验证了理论分析的正确性。

基于指数复合型混沌系统的图像加密算法

针对现有基于混沌系统的图像加密算法抗差分攻击能力较弱、混沌系统性能不稳定等问题,提出一种基于指数复合型混沌系统的图像加密算法。该算法首先对图像的R,G,B三个分量插入随机值,由改进的指数复合型混沌系统迭代输出混沌向量构成置乱矩阵,对明文图像进行像素置乱,然后由混沌系统迭代输出的混沌矩阵与明文像素矩阵进行取模运算实现扩散,最后由密钥和混沌序列控制对R,G,B加密矩阵进行矩阵变换,得到密文图像。结果表明:该算法密钥空间大,密文信息熵、像素变化率(NPCR)及归一化平均变化强度(UACI)均接近理想值,抗差分攻击能力强,安全性能高。