基于双混沌映射的遥感图像零水印算法

现有遥感图像零水印算法多为特定类型的遥感图像设计,普适性较差,且对水印组合攻击的鲁棒性不强。该文提出一种基于双混沌映射的遥感图像零水印算法。①对遥感图像进行非下采样剪切波变换,选取低频图像进行离散余弦变换;②对变换后的图像进行分块,并对各子块进行Schur分解,通过比较每个子块上三角矩阵中第一个元素值和均值的大小构建特征矩阵;③利用一维Logistic映射置乱遥感图像,与特征矩阵进行异或运算得到一个二值序列;①结合2D-LALM-Tent映射和Arnold置乱水印图像,对前述二值序列和置乱后水印的二值序列进行异或运算得到零水印。实验表明,该算法对不同类型遥感图像的适用性较好,且对水印组合攻击的鲁棒性较强,无精度损失,可用于多种类型遥感图像的版权保护,为遥感图像的共享提供安全保障。

基于聚合酶链置换反应的2D-LASM混沌文本加密算法

针对现有的基于DNA序列进行信息加密算法中没有涉及到DNA计算中化学反应这一问题,提出了基于聚合酶链置换反应的2D-LASM混沌映射文本加密算法.该算法将混沌映射产生的伪随机序列和明文信息进行异或操作,然后转换成DNA序列;随后再将DNA序列进行聚合酶链置换反应得到新的DNA序列.对新的DNA序列进行解码,得到密文.最后对该算法的密钥空间进行分析,可知该算法具有较好的加密效果.

基于广义2D-Arnold映射和超混沌的图像加密新算法

针对图像加密算法容易被破解、效率低等问题,提出了一种基于广义2D-Arnold映射和超混沌的图像加密算法。首先利用广义2D-Arnold映射对修正后的数字图像的像素位置进行几何变换;然后利用超混沌系统迭代产生两个密钥序列。图像的扩散过程包括两轮基于双重密钥的图像扩散。实验结果表明该算法能够抵抗选择明文攻击和已知文攻击。安全性分析表明,该算法安全性好,效率高,具有良好的统计特性及差分特性。

I^2连续自映射混沌集合的Hausdorff维数

把线段连续自映射混沌集合的Hausdorff维数的有关结论推广到I2 上 ,证明了在C°(I2 )中存在一个剩余集R ,使对每一f∈R ,如果集合C I2 对f是Li-Yorke混沌的 ,则C的Hausdorff维数dimH(C) ≤1.

基于改进INFO-Bi-LSTM模型的SO_(2)排放质量浓度预测

针对火电机组SO_(2)排放质量浓度的影响因素众多,难以准确预测的问题,提出一种改进向量加权平均(weighted mean of vectors,INFO)算法与双向长短期记忆(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)神经网络相结合的预测模型(改进INFO-Bi-LSTM模型)。采用Circle混沌映射和反向学习产生高质量初始化种群,引入自适应t分布提升INFO算法跳出局部最优解和全局搜索的能力。选取改进INFO-Bi-LSTM模型和多种预测模型对炉内外联合脱硫过程中4种典型工况下的SO_(2)排放质量浓度进行预测,将预测结果进行验证对比。结果表明:改进INFO算法的寻优能力得到提升,并且改进INFO-Bi-LSTM模型精度更高,更加适用于SO_(2)排放质量浓度的预测,可为变工况下的脱硫控制提供控制理论支撑。

具混沌性状的符号动力系统模2映射

本文利用模运算，定义了符合动力系统模２映射，并证明该映射具混沌性状。

基于混沌映射与有限域GF(2~4)域乘法运算的电子病历图像的加密

针对电子病历的保密性问题,提出一种混沌映射与GF(2~4)域乘法运算相结合的电子病历图像加密算法。通过对电子病历的灰度图像使用SHA-1算法产生的哈希值作为病历摘要来监测电子病历的传播。利用二维图像展成一维向量后的无重复置乱算法结合GF(2~4)域乘法运算的扩散算法对病历图像进行加密。Lorenz混沌映射产生相应的密码。实验结果表明:算法的安全性高,有效保证电子病历在传递过程中的安全性。

一类三自由度碰撞振动系统的Poincaré映射的对称性,分岔及混沌

考虑了一类具有对称刚性约束的三自由度碰撞振动系统。建立了系统的Poincaré映射,并导出了Poincaré映射的对称性。把映射不动点的稳定性与分岔理论应用于该系统,分析表明Poincaré映射的对称性完全抑制了对称周期n-2运动的周期倍化分岔,Hopf-flip分岔和pitchfork-flip分岔,并证明了两个反对称的周期n-2运动具有相同的稳定性。数值模拟得到了对称周期n-2运动的音叉分岔,Hopf分岔和Hopf-Hopf分岔。此外,通过Poincaré截面投影相图的形式研究了由音叉分岔通向混沌的路径。

推广的(2+1)维浅水波方程的精确解及其混沌行为

利用Riccati方程映射法和变量分离法,得到了推广的(2+1)维浅水波系统的变量分离解(包括孤波解、周期波解和有理函数解),根据得到的孤波解,构造出了方程的单孤子和双孤子结构,研究了孤子的混沌行为.

基于指数-余弦离散混沌映射的图像加密算法研究

为了增强图像数据传输的安全性,该文提出一种新型的2维指数-余弦离散混沌映射系统。该系统通过向1维余弦混沌系统中引入指数和高次幂非线性项来构造新型混沌映射。引入的非线性项对1维余弦混沌系统的迭代过程进行扰动得到更饱满的混沌相轨。利用Lyapunov指数谱、系统分岔图等对该系统的混沌动力学性质进行了验证。基于此混沌映射,该文提出一种新型的混沌图像加密算法。该算法通过“置乱-扩散-置乱”等加密环节,使得加密后的数据具有很好的数据安全性。加密图像数据的安全性分析也表明2维指数-余弦混沌映射具有较强的算法鲁棒性以及加密安全性。

基于3D混沌映射和细胞自动机的图像加密方案

为设计高效的、加密性能好的图像加密系统,充分结合混沌映射细胞自动机的良好加密性能,提出了一种基于3D混沌映射和2D二阶细胞自动机的图像加密方案。该算法先利用3D混沌映射对图片像素进行置乱,然后利用2D二阶细胞自动机对图像在比特级别进行更进一步的混淆。该算法属于对称密钥加密,具有较大的密钥空间和并行化的加解密过程。实验结果证明,该算法可以在较小的迭代次数内达到良好的加密效果,不会导致密文扩张,且加密结果能够抵御常见的暴力破解攻击、统计分析攻击和差分攻击,具有较高的安全性。

基于P2P的VOIP混沌语音加密系统的设计

通过对Henon映射的改进,增大了混沌参数区间,减小了周期窗口,扩展了密钥空间.为避免长时间使用固定混沌序列作为密钥带来的安全隐患,使用改进的Henon映射设计了一种用于VOIP的动态IP分组加密方案,实现了语音加密.测试结果表明,动态分组加解密系统具有良好的保密效果,可用于网络语音加密.

基于一种新的二维混沌映射的自适应图像加密算法

本文提出了一种新的二维混沌映射,并将其应用在自适应性图像加密算法中.首先,提出了一种二维映射,然后对它的Lyapunov指数曲线变化图,分岔图,以及时间序列进行分析,可以看出此二维映射表现出良好的混沌性能,然后利用新的混沌映射设计了一种自适应性图像加密算法.在置乱阶段,仅改变图像像素的位置,不改变它的值,在此阶段计算出图像的特征,并将此特征应用在扩散阶段,因此,不同的原图将为扩散算法产生不同的特征.最后对本文提出的加密算法进行了相关的性能分析,如密钥分析、敏感性分析、统计分析等等,基于所有仿真实验分析,本文所提出的算法在数字图像加密中具有较好的性能.

基于改进平衡优化器的医学2D/3D图像快速配准算法

医学三维图像(如CT、MRI等)和二维图像(如X光)的配准技术已经被广泛应用于临床诊断和手术规划中.医学图像配准的实质为使用优化算法寻找某种空间变换,使两张图像在空间以及结构上对齐.配准过程中往往由于优化算法寻优精度不高、易陷入局部极值的问题导致配准质量低.针对此问题,提出一种改进的平衡优化器算法(improved equilibrium optimizer based on Logistic-Tent chaos map and Levy flight,LTEO),首先针对种群初始化容易分布不均匀,且随机性太高的问题,引入Logistic-Tent混沌映射对种群进行初始化,提高种群多样性,使它们尽可能地分布于搜索空间内;对迭代函数进行更新,使得优化算法更注重全局范围的搜索,提高算法收敛速度并利于找到全局最优解;引入Levy飞行策略对停滞粒子进行扰动,防止算法陷入局部极值.最后将改进的平衡优化器算法用于2D/3D医学图像配准任务,并对配准过程中数据的频繁传输进行优化,降低配准耗时.通过基准函数测试和临床配准实验对算法进行验证,改进后的平衡优化器可有效提高寻优精度和稳定性,并提高医学图像配准的质量.

基于MapReduce的并行混合混沌加密方案

为了解决云环境中大数据量加密速度慢的问题,针对云计算环境中多节点的特点,结合混沌加密和MapReduce并行框架,提出一种并行混合混沌加密方案。通过对明文数据进行分组,在分组加密初始化时,混合三维Lorenz混沌系统和Chen混沌系统产生用于加密混沌系统的初值和干扰值,在加密过程中再次混合Henon映射和2D Logistic混沌映射,通过产生的混沌序列和干扰值对明文进行加密。实验结果表明,基于MapReduce的并行混合混沌加密技术能够在96个核的集群中提升360%的加密速度,减少81.2%的加密时间。

基于CIPSO算法的综合能源系统优化

随着“双碳”政策的提出,节能环保理念的重要性更加凸显提高。为降低系统运行成本、减少弃风弃光和二氧化碳的排放,构建了含P2G和碳捕集设备的综合能源系统;采用非线性惯性权重、异步学习因子和混沌映射改进粒子群算法,并测试对比改进前后的算法性能;以改进的综合能源系统作为算例,使用改进后的粒子群算法(CIPSO)对综合能源系统模型进行求解,分析P2G设备和碳捕集设备参与综合能源系统对系统总成本、碳交易成本和购能成本等的影响。研究结果表明改进后算法对目标函数求解具有快速性和准确性。

基于混沌系统和DNA编码的彩色图像加密算法研究

针对低维混沌图像加密算法抵御攻击能力较低的弊端,提出了一种基于3个混沌系统(2D-LASM、Arnold和超混沌Lorenz)和DNA编码的彩色图像分块加密算法。首先,将彩色图像分成三种颜色分量(红、绿、蓝),经迭代的2D-LASM对三个灰度矩阵进行行列变换并生成伪随机矩阵,分别转化为4×4大小的分块矩阵。其次,迭代的超混沌Lorenz系统获取4个伪随机序列决定DNA编码、解码方式和运算规则,将编码后的三个分量矩阵与伪随机矩阵分别进行DNA运算,且同一矩阵前后子块也进行DNA运算。最后,利用猫映射对图像进行反复折叠和拉伸。根据仿真效果和性能分析,该算法能够抵御各种典型的攻击,具有很好的安全性。

基于混沌和线性反馈移位寄存器的彩色图像加密算法

提出了一种基于混沌和线性反馈移位寄存器的彩色图像加密算法。原始图像使用MD2函数生成密钥,增大了算法的密钥空间;使用Logistic混沌映射和线性反馈移位寄存器原理分别生成密钥矩阵,两个密钥矩阵使用按位异或的方式生成最终的密钥矩阵,确保密钥矩阵的随机性;最终密钥矩阵与原始图像进行异或操作得到加密图像。通过仿真实验和安全性分析,结果表明:本算法得到的信息熵值约为7.9992,接近于理想值,可以有效打破图像相邻像素的相关性,其他各项安全性系数结果良好。另外,整个加解密过程运行时间短,效率更高,实时性更强,适用于图像加密。

基于自适应哈希函数的电力线载波通信网络终端功率控制方法

在对网络终端功率进行控制时,由于网络状态动态波动,通信网络终端功率的适应性调节能力较差,为此,提出了基于自适应哈希函数的电力线载波通信网络终端功率控制方法。考虑电力线载波通信网络的实际运行状态是动态波动的,为哈希函数设置了自适应机制,构建了自适应哈希函数,利用自适应函数对原始的电力线载波通信网络运行状态数据进行计算后,在可变的多混沌映射系统次迭代得到最终的哈希值。在电力线载波通信网络终端功率控制阶段,计算了处于蜂窝模式时和处于设备到设备(device-to-device,D2D)通信模式时,通信网络终端受到其他通信网络终端的干扰,并将其作为自适应哈希函数的输入值,将最终的哈希值一致作为参数调整基准,实现了对各通信网络终端功率的控制。在测试结果中,所提控制方法不仅有效降低了恒定通信条件下的网络终端功率上升幅度,同时有效降低了动态通信条件下的网络终端功率输出,具有较高的适应性调节能力。