基于计算全息和Arnold-混沌技术的三维信息分级加密

提出一种基于计算全息、Arnold变换和混沌映射的三维信息分级加密方案,使用博奇编码方法得到的计算全息图记录三维物体信息,引入Arnold变换和混沌映射的图像加密方法加密全息图,以此实现三维信息的加密。解密时,根据提供密钥可以解密得到不同数据量的三维信息。数值模拟验证了提出方法的可行性,并分析提出方法的抗裁剪性和抗噪声性。

基于量子Logistic映射的图像加密算法研究

目的提出将量子Logistic混沌映射与三维Arnold混沌映射相结合的图像加密算法,以提高图像加密的复杂度。方法首先利用量子Logistic混沌映射生成置乱用的伪随机序列与明文进行整体置乱,再利用三维Arnold混沌映射生成一个整数序列,与置乱后的密文进行扩散运算。结果通过仿真实验,加密图像的相关性系数接近于0,密钥敏感性的NPCR和UACI的测试值分别约等于99.60和33.4,信息熵的测试结果约等于7.999,都非常接近于理论值。结论加密算法充分体现了量子混沌映射高复杂度的非线性力学特性。通过仿真实验测试可知,加密算法具有密钥空间大、敏感性强、安全性好的特点。

一种带有随机扰动的混沌系统对彩图的加密方案

基于矩阵变换的图像加密方案,提出一种对混沌系统进行扰动的彩色图像加密新方法,并对该加密方案进行了统计分析,密钥空间和敏感性分析,序列随机性分析。实验结果表明加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,算法具有强大的可抵抗攻击的密钥空间,安全性高。

一种基于混沌的代换-置换结构图像加密算法

近年来,随着多媒体技术的发展,互联网上数字图像相关内容和应用的比例越来越高,其安全性也日益受到人们的关注。图像的安全性,一般通过加密方法来保证。图像加密算法中,基于置乱-扩散结构的加密算法因其充分考虑图像数据二维分布的特点,特别适合图像数据的加密。然而,该加密算法存在安全性不高、扩散效率低,以及密钥扩展计算复杂度高等问题。通过引入分组密码学中的代换-置换(SP,Substitution-Permutation)结构,提出了一种基于混沌的SP结构图像加密算法SPCME,该算法采取3种策略:(1)通过混沌映射进行置换和扩散,采用AES算法的S盒进行字节代换,以增强算法安全性;(2)使用双向的置乱-扩散策略,加快扩散速度;(3)运用简单的异或和移位操作,提高密钥扩展效率。为评价该算法的性能,文中做了密钥空间分析、密钥敏感性分析、统计直方图分析、相邻像素相关性分析、信息熵分析、差分攻击分析等大量的性能分析实验。实验结果表明,该算法仅通过3轮迭代就可达到与以前提出的图像加密算法相同的安全级别,加密效率明显提高。

基于数字图像网络传输的混沌加密算法研究

主要研究数字图像安全地在网络中进行传输的问题。由于混沌系统的许多特性与密码学的许多要求非常吻合,在之前的数字图像加密算法中已显现出了极大的优越性。指出了应用基本的三维Arnold映射对数字图像进行加密存在的不足,并在此基础上进行了改进;论述了一种新的基于混沌的数字图像加密方案,并在嵌入式平台中进行了设计验证。实验结果表明混沌算法对于数字图像加密和解密效果较好,可以用于大数据的数字图像网络安全传输。

基于多混沌系统的图像加密算法

为了提高图像加密算法的安全性,结合三维细胞神经网络(CNN)混沌系统与二维广义Arnold混沌映射对图像进行双重置乱,并利用分段线性混沌映射(PWLCM)产生Arnold混沌映射所需的控制参数,然后,将三维CNN混沌系统生成的伪随机序列用于像素扩散阶段,采用加取模和循环移位算法来改变双重置乱后图像的像素值,最终得到密文图像。仿真结果表明:该算法具有较高的安全性和实用价值。

基于分数阶超混沌的混沌细胞自动机图像加密算法

为了保证信息传输过程中图像的安全性和可靠性,普通的置乱-扩散加密算法已不能够满足现有的安全与效率问题。文中将明文转化为哈希值作为混沌的初始值,使用分数阶Chen超混沌产生4个混沌序列。首先运用了三维Arnold映射进行双向变参置乱,再设计了超混沌S盒进行代换,最后用混沌细胞自动机循环扩散,从而达到了置乱、代换、扩散(DSD)相结合的一整套加密流程。该算法的密钥空间大、密钥敏感性高、安全性高、抗差分攻击能力强、密文统计直方图均匀、密文相邻像素相关性低,信息熵接近理想值。该算法不需要多轮迭代就可达到很高的安全级别,加密安全性与加密效率得到了显著提高。