基于动态网络的非线性置乱扩散同步图像加密

具有置乱-扩散结构的传统图像加密中的置乱与扩散通常相互独立,易被单独针对破解,且加密过程非线性弱,导致算法安全性差,为此提出了一种具有强非线性的置乱扩散同步图像加密算法。首先,构造新型sine-cos混沌映射,以拓宽控制参数范围,并改善序列分布的随机性;然后,用明文像素与混沌序列的异或和作为混沌初始值产生混沌序列,用其构建不同明文的不同像素的网络结构,同时利用扩散值动态更新网络值,使网络具有动态性;最后,使用单像素串行置乱-扩散使置乱与扩散产生交叉作用,整体上达到置乱和扩散的同步,从而有效抵抗分离攻击。另外,依照网络结构转移像素操作,使串行路径具有非线性和不可预测性,从而保证算法的非线性与安全性,并且利用相邻节点像素和进行动态扩散,从而提高明文的相关性。实验结果表明,该算法加密安全性高,明文敏感性强,并在抗统计攻击、差分攻击、选择明文攻击等方面效果尤佳。

一类Lotka-Volterra非同步扩散捕食-竞争系统的概周期解

研究了一类非同步扩散项的n种群Lotka-Volterra非自治捕食-竞争系统,应用Liapunov泛函方法得到系统持久生存和存在唯一全局渐近稳定正概周期解的新的充分条件,并举例说明定理的应用.

改进的无线传感器网络平均时间同步算法

在过去的大多数无线传感器网络时间同步算法中,普通节点通常将时钟与参考节点(或根节点)同步,这很容易被意外事件所干扰(如环路失效或根节点掉电)。文中基于对ATSP(平均时间同步协议)的改进,提出了一种将所有节点时钟同步到它们的平均值的算法-IATS(改进的平均时间同步)算法。首先,在IATS算法中采用ROS(仅接收同步)的方法最小化报文发送量而不失同步精度。此外,基于ROS的扩散机制通过寻找最优同步序列对来节省能耗,并把本地时间同步扩散到整个网络以实现全网同步。文中新颖的想法和方法,已经通过系统的分析和仿真得到了研究和证实,显示了算法的可行性。

结合网络动力学的电网关键节点识别

为了有效发掘出网络中的重要环节,提出了一种综合网络结构和节点动力学的电网关键节点识别方法,该方法结合两种已有的节点重要性评价指标——度中心性和接近中心性,同时定义和网络动力学相关的两个指标——临界同步耦合强度和失同步扩散时间。综合考虑4种性能指标的影响来确定节点的重要性,克服了单一评价指标的片面性,可以得到比使用单一评价指标更为准确的节点重要性评价结果。在IEEE14和IEEE57节点系统上进行仿真测试,实验结果验证了方法的合理性和有效性。

位级同步置乱扩散和像素级环形扩散图像加密算法

目的针对基于位平面信息量分布的选择性加密算法安全性不高、像素置换加密算法不能很好抵抗统计攻击问题,提出一种基于位级同步置乱扩散和像素级环形扩散的图像加密算法(BSPDPAD算法),提高图像加密效率和安全性。方法 BSPDPAD算法首先通过分段线性混沌映射产生两组混沌序列,其中一组混沌序列对图像进行随机分块,另一组混沌序列分解到位平面构成位级密钥流;然后,将各像素块分解到位平面,利用位级密钥流同步置乱扩散高位平面、置乱低位平面,实现位平面上块内置乱扩散及块间扩散;最后,再次迭代分段线性混沌映射产生新的密钥流,利用该密钥流对经过位级加密的中间密文图像进行横向顺序扩散和纵向逆序扩散,完成图像加密。结果灰度图像及彩色图像上的计算机仿真实验与性能分析表明:BSPDPAD算法密钥空间大于2^(100),信息熵接近于8,密文图像直方图趋近于均匀分布;与其他加密算法相比,BSPDPAD算法密文图像相邻像素相关性系数绝对值减小约1~2数量级,像素变化率和归一化平均强度明显提高,说明BSPDPAD算法在密钥、明文敏感性、抵抗多种攻击能力等性能上优于其他加密算法,且算法扩散效果好,仅一轮加密就能获得较理想的加密效果。结论将位级选择性加密与像素级环形扩散相结合的BSPDPAD算法可有效抵抗各种攻击,安全性高,适合各种类型的灰度及彩色图像加密,潜在应用价值大。

基于一个改进的超混沌Lü系统的图像加密算法研究

将改进的超混沌Lü系统及广义Henon混沌映射结合起来,引入到数字图像加密算法中,采取置乱与扩散同步进行的方式,依次将每一个像素点完成位置变换、像素值变换的加密过程.加密算法既弥补了低维混沌系统的缺陷,又增加了加密的复杂度,同时还扩大了密钥空间的精度.通过仿真实验,证明加密算法的各项指标系数非常接近于理论最佳值,表明加密算法具有良好的安全性,加密效果良好,可以有效地抵御各类攻击,具有良好的应用前景.