基于伪随机序列的宏块置乱视频加密方案

研究了基于宏块置乱的视频数据加密技术。该技术首先采用m序列来产生一个超长周期的伪随机序列,然后用该序列顺序生成完全不重复的宏块置乱矩阵,最后对每个视频帧依次用不同的置乱矩阵置乱。实验结果表明,该方案加密速度快效果好,并且安全性高,不会增加码流,不改变码流格式和结构特征。

基于位平面-块置乱的图像加密算法安全性分析

针对基于阿诺德变换的加密算法(Arnold transform-based encryption method,ATBEM)提出一种基于图像块均方根的已知明文攻击方法.首先利用加密前后明文图像0、1分布比例不变的特征估计出位平面置乱顺序,恢复原始像素的值;然后根据块置乱和块内像素置乱保持像素值恒定不变的特性,定义图像块均方根特征以查找和估计块置乱矩阵.分析讨论了图像块置乱加密的安全性能,结果表明:对于图像块置乱加密,图像越平滑分块越小,破解所需的明密文对数越多,已知明文攻击难度越大.实验结果验证了图像纹理越复杂,攻击效果越好,在分块大小为2×2的条件下,攻击者仅需已知一对明文-密文对即可破解块置乱加密50%以上的图像内容,因此ATBEM加密算法难以抵抗所提出的已知明文攻击.

一种基于块置乱和反馈密钥的图像加密算法

在分析传统迭代型图像置乱方法以及静态灰度值加密方法不足的基础上,提出了一种基于图像块位置置乱和动态密钥反馈机制的数字图像加密算法。算法的关键思想是基于分块原理的均匀置乱,以及根据各像素点的不同属性动态选择不同的混沌序列对图像进行基于密钥反馈机制的灰度值加密。仿真结果表明,均匀置乱算法在相邻像素相关性方面优势明显,密文分布均匀;反馈机制和动态选择混沌系统使得灰度值加密算法具有理想的密钥空间,优秀的抗明文、密文攻击能力;整个加密算法时间复杂度合理,安全性高。

基于随机扩散和位级块置乱的图像加密算法

针对当前图像信息在传播过程中隐私内容泄露导致的安全性问题,本研究提出了一种新的灰度图像加密算法。首先采用四维Henon映射迭代产生随机混沌序列用于随机扩散,以降低邻近像素点的相关性;然后采用Logistic映射产生用于控制置乱索引的混沌序列,实现在位平面内及位平面间的随机位级块置乱。相比传统图像加密算法一般采用逐像素置乱扩散,本研究的加密算法基于扩散-置乱结构的块算法,加解密过程简单,执行时间较短,且不会随着图像尺寸增大而大幅增加。仿真结果和安全实验分析表明,该加密算法密钥敏感性和安全性很高,能抵抗多种攻击手段。

基于块调制置乱的图像加密算法安全性分析

块调制置乱图像加密是加密域可逆信息隐藏常用的加密方法之一,能有效提高算法的隐藏容量和抵抗现有唯密文、已知明文等攻击的能力.针对块调制置乱图像加密,提出一种已知明文攻击条件下的密钥流估计方法.首先,定义图像差值块,分析指出块调制生成密文块以较高的概率保持差值块不变的特性.然后,提出一种伪差值图像构建、差值块立方均值索引查找等关键策略的块置乱密钥的快速估计方法.分析讨论了图像的差值块立方均值分布、分块大小对置乱密钥估计正确率的关系.最后,给出了提高图像加密安全性可能的解决方案.实验结果表明,明文图像的纹理复杂度和分块大小是影响块置乱密钥估计正确率和算法时间复杂度的主要因素;分块大小大于3×3时,图像块置乱密钥的估计正确率达到70%以上,密文图像的内容会被泄露.

一种改进的数字图像置乱方法

图像置乱技术利于图像的保护,有效地保护数字图像内容为目的,结合Rijndael算法理论,提出了一种新的图像置乱算法。算法在原Rijndael算法的密钥扩展方案上进行了改进,综合运用了像素值置乱、像素位置乱、块置乱等技术,增强了图像置乱的效果。同时,算法改进了种子密钥的长度策略,使其与待加密图像的像素个数相等,以便适应于各种尺寸的数字图像,并有效提高了算法执行效率。采用图像相似度和图像直方图的评价方法对置乱的效果进行仿真计算。计算机仿真结果表明,与传统方法相比,算法对图像置乱简单高效,达到了很好的效果。