基于六维混沌的信号和图像加密研究

随着Internet技术和多媒体技术在近年来的快速发展,数字化信息的传递方式已经变得各式各样,能够在网络上方便快捷的传输已经逐步地成为社会信息交流的重要手段,因此信息的保密越来越受到人们的重视。文中提出了基于六维混沌来实现信号加密和图像加密的方法,并利用迭代次数和混沌信号的加减手段来设置密码,为信息加密提供了一种新方法。

一种新六维Duffing-Lu超混沌系统的同步控制

针对一种新六维Duffing-Lu超混沌系统的同步问题,基于Lyapunov稳定性理论,分别采取非线性同步控制和线性同步控制两种方案,通过选取合适的控制器参数(m)值,使A+m I为正定矩阵从而实现同步.Matlab数值仿真结果表明,在采用相同参数、相同初始值的情况下,两种方案均可实现同步,其中线性同步控制的控制器更为简单,且可以实现参数识别.

具有4个正Lyapunov指数的六维超混沌系统的复杂动力学研究

基于Lorenz系统,运用耦合技术和线性反馈控制,本文在仅有一个双曲平衡点的情况下发现一类新的具有4个正Lyapunov指数的超混沌吸引子的六维系统,且此系统在无穷多平衡点直线情形下具有3个正Lyapunov指数的超混沌吸引子。利用Routh-Hurwitz准则分析该系统双曲平衡点的稳定性,并证明该系统Hopf分岔的存在性。进一步运用相图、Lyapunov指数谱、Poincaré映射图及分岔图等计算机仿真技术,数值分析六维系统从周期、拟周期、混沌到超混沌等复杂动力学的演化过程。

一种新的基于复合混沌的彩色图像加密方案

为了提高图像加密的安全性和抗攻击能力,提出一种基于新的一阶映射和六维超混沌映射的彩色图像加密方法。图像加密的本质是置乱和扩散像素,新的一阶混沌映射把彩色图像的每个分量的像素都进行置乱和扩散,六阶超混沌映射对彩色图像进行混合扩散。实验结果和安全性分析表明,该加密方案有一个较好的加密效果,有更大的密钥空间,并且能够抵制常见的攻击。因此,该加密方案能被应用在通信安全领域来确保图像传输的安全性。

密钥动态选择机制的图像加密算法

构造了一个六维离散混沌系统,并在此混沌系统的基础上设计了一个伪随机数生成器。基于该伪随机数生成器提出了一种密钥动态选择机制的图像加密方案。该加密方案采用了经典的置乱-扩散加密结构。在该加密方案中,置乱序列与明文图像的像素总和相关,而在扩散阶段的扩散密钥流是根据每个像素值动态变化的,因此算法能抵抗选择明文(密文)的攻击。解密时的密钥只是混沌系统的初始值,明文图像的像素的总和是不需要的,因此克服了"一次一密"加密方案(加密不同明文所用密钥不同)中密钥管理的难度。实验结果和安全性分析表明:该算法具有密钥空间大、密文没有明显的统计特性、密文对明文和密钥非常敏感、能够抵抗差分攻击和选择明(密)文的攻击等优点,具有良好应用前景。