融合二维压缩感知和同步混沌流密码的医学图像加密算法

提出了一种基于二维压缩感知和同步混沌流密码的医学图像加密算法。首先,通过离散小波变换将明文图像转换为稀疏图像。然后通过迭代同步混沌流密码系统生成3个混沌序列,使用其中2个序列构造出测量矩阵对稀疏图像进行测量;第3个序列构造用于加密的伪随机序列。最后,通过对测量后的图像进行量化处理后再进行加密操作得到密文图像。实验结果表明,所提算法能够实现对CT图像、MRI图像、B超图像以及X光图像等医学图像的压缩和加密,在能够有效实现数据量减少的同时具有良好的加密性能。在与均匀量化函数及Sigmoid量化函数不同压缩比的比较中,采用Tanh量化函数的重构图像具有更稳定的峰值信噪比变化。同时,所提算法能抵御剪切攻击和噪声攻击,表现出较好的鲁棒性。

基于自同步混沌流密码的HEVC视频ROI加密算法

在公共网络上广泛传播的视频不可避免地包含有隐私信息。为此很多针对视频的加密方案相继提出。文章针对HEVC视频感兴趣区域(ROI)提出一种自同步混沌流密码加密算法,以人脸所在区域作为感兴趣区域为例,实现对HEVC视频隐私区域的保护。首先,根据动力系统反控制原理,构建出无简并三维离散超混沌系统。在此基础上,提出一种自同步混沌流密码系统。然后,对HEVC视频ROI实现加密,具体如下。对于HEVC视频序列中的I帧,检测人脸所在区域并作为ROI;对于P帧,则利用视频流中压缩域信息追踪ROI。并将ROI信息转化为Tiles索引。利用自同步混沌流密码系统生成的伪随机序列对Tiles索引以及Tile内的语法元素MVD符号位、MVD值和QTC符号位进行加密。解码端的解密算法也同时详细给出。同时,借助补充增强信息(SEI)实现编解码端对ROI信息的同步。实验结果验证了所提方案的有效性。最后,对所提方法的性能和安全性进行了分析,并对所提方法的嵌入对编码器所带来的影响进行了讨论。

混沌流密码研究

在数字化混沌系统和基于混沌同步的保密通信系统的研究中存在一些亟待解决的重要问题:数字化混沌的特性退化,混沌时间序列分析对混沌系统安全性的威胁等,已严重影响着混沌流密码系统的实用化进程。为此,提出了通过变换的误差补偿方法克服数字混沌的特性退化问题;构建混沌编码模型完成对混沌序列的编码、采样,由此得到满足均匀、独立分布的驱动序列;引入非线性变换,以抵抗对混沌流密码系统安全性的威胁。

一类混沌流密码的分析

该文指出一类基于数字化逐段线性混沌映射的混沌流密码方案是不够安全的。在有限数字精度下,分段线性混沌映射存在可度量的特征退化,这种退化由控制参数所在的参数空间子集唯一决定。由此可以推知,在已知明文的情况下,整个密钥空间可以分解为强度依次降低的弱密钥子空间。在此基础上可以导出一类多分辨率攻击方法,在密钥随机分配的情况下,该攻击方法从总体上可以把密钥嫡降低2bit,试验结果表明,该文提出的多分辨率攻击方法是实际可行的。该文还讨论了一些可能采取的改进措施及其效果。

新型混沌流翅片流动特性的研究

通过分析和数值模拟,证实了流体在新型翅片下形成的流道内呈混沌状态流动,混沌流在低Re下即可产生较强混合效果,提高了传热和抗结垢能力。新型翅片为将混沌流概念应用于板翅换热器提供有益的探索。

混沌流翅片的传热研究

混沌流可以在层流条件下强化传热这个现象已经被有些文献所证实。文中提出一种基于混沌流现象的翅片,通过对其流道内流动进行简化,得出其动力学符合Duffing方程。利用数值模拟手段,计算了在各种几何外形、不同入口流速、不同介质条件下的传热规律,回归出了在层流条件下,翅片的平均Nu准数表达式,即0.086Re0.86Pr0.45。分析表明,在混沌流的作用下,层流状态下的流体可能出现类似湍流的传热效果,初步证实了这种混沌流是强化传热的一种有效的方法。

一种基于非线性耦合反馈的混沌流密码体制

基于分段线性映射 (PLM)的多次迭代反馈混沌流密码体制需要多次迭代而且实时性较差和相图中存在局部线性结构的缺点 ,提出了非线性耦合反馈的改进方案 .理论分析和仿真实验表明 ,该方案在保留原有体制所具有的优良密码学特性的同时 。

一种反馈-前馈结构的混沌流密码

提出了一种用一维分段线性映射迭代所产生的混沌序列驱动一维无限折叠映射所构成的反馈前馈结构的混沌流密码体制 .该密码体制借助于一维无限折叠映射所具有的无限混叠性质 ,将一维分段线性映射所产生的相空间分布简单的驱动序列 ,变换为在相空间上接近于均匀分布、序列相邻元素接近于统计独立的密钥序列 ,驱动序列和密钥序列间的依赖关系异常复杂且两者接近于统计独立 .与传统的多次复合映射方法和量化方法相比 ,该密码体制具有构造简单、实现效率高的优点 .

信息加密的混沌流密码受参数变化影响的实验研究

近年来利用混沌特性在互联网中进行信息加密得到了较多的应用研究。混沌参数的不同取值直接影响混沌映射所产生流密码的复杂性。以广泛采用的Logistic映射、Henon映射及其复合映射作为实验对象,分析不同参数取值时混沌映射所产生的流密码的随机特性、自相关特性、互相关特性、平衡性及游程的变化,为工程实际应用提供参数选择的参考。

混沌流翅片防结垢研究

针对板翅式换热器存在的结垢问题,采用新型混沌翅片来改变流道内的流动状态,利用数值计算的方法获得混沌翅片形成流道的RTD(Residence Time Distribution)曲线,直观地测定了流道死区、活塞流及全混流各部分所占的体积分数,得出了Pe数并分析了其对结垢的影响。结果表明,随着周期的增加,混沌翅片流道内的死区体积减少,活塞流体积增加,Pe数也增大,有利于流道抗结垢。通过对比,证实了混沌翅片在板翅式换热器防结垢中的工程实用价值。

低雷诺数混沌流翅片传热和阻力性能研究

应用CFD软件FLUENT对新型混沌流翅片单通道模型进行了数值模拟,分析比较了不同结构参数和流速对新型混沌流翅片表面流动与传热性能的影响。模拟计算结果表明,尺寸效应对混沌流翅片中混沌流的产生影响不大,只要达到一定雷诺数,流动就会进入混沌状态;在此基础上得到了翅片摩擦因子f和传热关联式。通过实验验证了关联式计算数据与实验数据最大误差不超过11·2%,表明将数值模拟应用于新型混沌流翅片的研究是可行的,为混沌流翅片的研究和应用提供了一定的参考。

李沙育混沌流密码的分析与设计

在网络安全认证加密中的随机数的基础上,提出了一类新型的李沙育混沌流密码。由于提出的李沙育混沌映射可表现出与已知混沌映射完全不同的确定性随机现象,其混沌序列具有多种密码学优良性质,因此基于此映射建立的李沙育混沌流密码具有较高的安全性和可用性。

再议“混沌流密码”的周期

本文再次讨论了单峰函数ｆ（ｘ）＝ｒ×（１－ｘ）＾ｔ（ｍｏｄ １），ｘ∈（０，１）的周期特性，分析说明了文献［３］断言其相当小的周期，不能用于实际密码系统是欠妥的，指出以适当的措施使这类函数生成流密码仍是可能的。

基于混沌流密码体制的信息隐藏算法研究

为防止信息泄露,使用信息隐藏算法可以提高通信安全性。混沌流密码体制有利于提高加密复杂性,为此提出基于混沌流密码体制的信息隐藏算法。通过使用混沌密码对信息加密和共享编码,将密钥隐藏其中,重建后信息安全性较高,同时通过混沌密码与整数变换相结合的形式设计信息嵌入和去除过程的算法,达到可逆隐藏信息的目的。经过实验测试,研究结果表明,信息隐藏算法加密和解密速度较快,具有一定安全性,可以满足实际应用。

准对称流的混沌和共振流线(英文)

采用计算Melnikov函数的方法 ,研究了描述qth(q=3或 6 )准对称流流体粒子运动的动力系统 .文中在分析未扰动系统轨道解析表示的基础上 ,深入考察了扰动系统的分岔情况 .结果表明 ,扰动系统在一定条件下能够分支出混沌和共振流线 .

保密通信中数字流混沌产生器的同步

由于混沌保密通信系统研究中传统的连续流混沌同步理论存在一些难于解决的问题 ,本文提出了基于数字流混沌的混沌保密通信理论 ,在实验室中实现了一类语音保密通信方案 ,建立了数字流混沌产生器的时钟间隔脉冲驱动同步原理和实现方法 ,同步通信实验表明 。

Logistic映射数字流混沌奇怪吸引子及参数

对离散点混沌产生器进行了研究，并发现了具有“钢盔”形奇怪吸引子．这将是对 Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射理论研究的补充和完善．而后，从理论上推导了 Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射在μ ∈（３．５７１ ４４８，…，４） 的区间特性，发现在该混沌带内存在无穷多个稳定的不动点．这一发现为Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射在数字 混沌保密通信应用时的系统参数选取提供了理论依据．

仿真交通流混沌转化过程研究

为分析交通流混沌转化机理,探讨了车头间距和交通流混沌之间的关系。利用Matlab软件编制皮埃莱(Bierley)模型来产生仿真交通流时间序列,在一定参数组合情况下,研究了交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程。通过分析这种车头间距变化曲线相轨迹,可以明显地观察到交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程;在此基础上,应用最大Lyapunov指数改进算法对仿真交通流混沌转化过程进行了理论分析,讨论了车头间距对交通流混沌转化过程的影响作用。研究表明,车头间距的变化是交通流混沌现象产生和转化的根本原因。该研究结果有助于进一步理解交通流混沌现象,并为短时交通流预测和智能交通控制提供理论依据。

模拟井中油气水三相泡状流流型的分形与混沌特征

应用分形及混沌理论,对油气水三相流模拟装置中采集的油气水三相泡状流混合密度波动信号进行了表征,提取的分形维数及混沌吸引子相关维分别在1.1-1.282及4.13-5.87之间.对分相含率(含水率、含气率、含油率)相同而总流速不同的情况,其分形维数及混沌吸引子相关维随总流速呈现相同的变化趋势,从功率谱特征曲线的波动程度上也验证了分形维数及混沌吸引子相关维随总流速变化趋势的正确性.另外,还对混合密度时间序列波动信号提取了最大Lyapunov指数,证明了垂直上升管中油气水三相泡状流是-混沌系统.