基于混沌的数字信息置乱方法及应用

利用cat-混沌映射,对数字信息进行位置置乱;在此基础上,将混合光学双稳模型作为混沌源,以特定的初值作为秘钥,生成一组二进制混沌序列,与数字信息特定的二进制位进行异或运算,实现数字信息的加密。对加密信息进行逆运算,便能将信息还原。由于混沌序列对初值极为敏感,初值微小的改变都会产生完全不同的序列,从而保证了置乱过程的惟一性和不可破译性。可根据实际需要只对隐秘数据二进制的高位进行异或操作,在保证信息置乱效果的同时,提高算法的运行效率。该方法可直接应用于数字水印的生成、数据加密、解密及信息隐藏等。提出三种方案,对数字图像的置乱实验结果表明了算法的有效性。

基于最小粒度全置乱的图像加密算法

依据混沌置乱信息熵,给出选择驱动图像比特全排列混沌映射的准则,依据混沌轨道的不可预测性,设计一个图像比特全置乱算法,应用选择的混沌完成图像最小粒度—比特全空间内最大程度的等概率置乱。为增加抗攻击能力,又根据混沌映射拉伸折叠机理,设计图像像素替换算法完成图像加密变换;分析算法密钥空间、密文数字特征、相关性、抗差分攻击能力。结果表明,该图像加密算法较Ye算法和Huang算法具有更好的置乱度、去相关性和抗差分攻击能力,能够更加有效地保护数字图像。

利用信道衰落幅度差异隐藏私密信息的物理层安全编码方法

针对现有物理层安全编码方法对信道差异利用不充分导致安全间隙较大的问题,本文首先建立了衰落信道下的物理层安全传输模型;然后通过分析不同衰落幅度下私密信息的译码错误概率,给出了与信道衰落幅度特征相匹配的私密信息隐藏位置选取规则;最后结合私密信息置乱将译码残余比特错误扩散到整个码字中,进一步提高窃听者对私密信息的译码错误概率。仿真结果表明,该方法的安全间隙比直接传输和仅私密信息置乱的方法分别缩小了23.5d B和4.5d B。

基于三维置乱的加密算法及效果分析

文章分析了信息三维多级组织的模型,提出了一种新的三维元素的置乱规则和基于此规则的信息置乱加密算法,对不同大小的三维信息块进行多层多向的变值和置乱,改进了传统加密算法不改变信息值、而只对信息进行多轮多密钥的加密方式。该置乱方法可以对任意格式的文件进行置乱,可用于其它加密算法的扩展,且不受密钥类型、长度的影响。

遗传算法和小波变换相融合的视频水印算法

水印算法对视频产品的版权保护、内容认证具有重要的意义,为了在不影响视频质量的前提下,提高视频的安全,防止出现视频产品非法侵权及盗版等问题,提出了遗传算法和小波变换的视频水印算法。首先分析当前国内外对视频水印算法的研究进展,找到引起当前视频水印效果不理想的原因,然后采集视频,采用小波变换对原始视频进行多尺度分解,并采用遗传算法智能搜索水印信息嵌入的最优位置,对水印信息进行置乱,将水印信息嵌入到最优位置,最后与其他当前经典视频水印算法进行了对比测试。结果表明,视频水印算法具有很好不可见性,可以对各种恶意攻击具有很强的鲁棒性,不仅加强了视频水印的安全性,而且视频水印质量要明显优于当前经典视频水印算法。

基于人工智能的光通信网络加密方案设计

针对光通信网络传输时,存在的数据被窃取以及通信光网络管理信息被篡改等风险,设计了基于人工智能的光通信网络加密方案,保证光通信网络安全。该方案结合光纤信道的信号传送方式,结合Sine和Logistic映射构建基于复合离散混沌系统,生成混沌序列,将序列中随机选取数据信号,作为人工神经网络的输入矢量,对其学习后输出序列以及实现明文置乱,混淆明文形成的信号,调整信号位置,通过分段异扩散技术调整信号值,输出置乱数据信息;利用生成的量化机制得出密钥流,完成信号加密,获取加密密文。测试结果表明:该方案混沌性较好,平均变化强度0.9以上,在不同频率的攻击下,抗攻击性能良好,具备较好的加密效果,能够保证加密后网络的安全性。