一个切换Lorenz混沌系统在图像加密中的应用

目的将一种新型的切换Lorenz混沌系统引入到图像加密系统中,以提高图像加密的效果。方法图像加密系统采取"置乱-扩散-置乱-扩散"的过程,首先结合密钥K,将切换Lorenz混沌系统结合四阶龙格-库塔方程对明文图像进行离散,并通过Arnold映射对明文图像矩阵进行置乱;通过"异或"位运算对图像进行扩散处理;再通过Logistic映射对图像进行置乱;最后通过"循环移位"运算对图像进行扩散处理。结果经过仿真实验对图像加密性能进行测试,密文图像的相关指标参数NPCR和UACI的测试值分别约为99.60和33.4,都很接近于它们的理论值,信息熵的测试结果约为7.997,也非常接近于理论值8。结论表明引入新型切换Lorenz混沌系统的图像加密系统具有较强的鲁棒性、可靠的安全性,可以有效地提高加密系统的各种抗攻击能力。

内联时延混沌映射耦合Lorenz系统的图像加密算法

为解决当前图像加密算法采用独立的置乱与扩散操作,降低算法内联性,且忽略混沌序列生成存在的时延因素,使其难以抵御明文攻击等不足,提出一种内联时延混沌映射耦合Lorenz系统的图像加密算法。将时间延迟引入Logistic映射中,生成Arnold映射的初值;基于明文像素点,构造Arnold映射迭代次数计算模型;根据Arnold映射的迭代次数,建立其映射控制参数的计算函数,生成一组随机序列,利用位置集合,完成图像置乱;迭代超混沌Lorenz系统,生成4D序列组;引入密钥流,修正4D序列组;构造像素扩散机制,完成图像加密。实验结果表明,与当前加密结构相比,该算法拥有更高的保密性能与更强的密钥敏感性。

利用DNA编码和Lorenz混沌系统的图像加密系统

提出了一种基于DNA随机编码与Lorenz混沌映射的图像加密算法.首先将明文图像输入到SHA-256生成摘要信息,利用该摘要信息作为安全密钥输入到Lorenz混沌映射中,产生加密所需的伪随机序列;然后,利用Lorenz混沌序列对图像的像素值进行置换,并随机生成DNA掩码;最后利用DNA运算规则对图像进行DNA随机编码,实现图像加密.理论分析和实验结果证明,经该加密系统加密后的图像相邻像素相关性接近0,信息熵为7.998 715,密钥空间大小为2256,能够抵御统计攻击、暴力攻击、差分攻击等常见的攻击手段,具有很高的安全性.

基于Lorenz三维系统的伪随机二值序列生成方法

针对目前大多数伪随机二值序列的生成方法皆不能很好地满足Golomb的三个随机性假设,提出了一种基于三维Lorenz混沌系统的伪随机二值序列的生成方法.首先通过三维Lorenz混沌系统生成三个离散随机序列,然后在这三个序列中分别取较小的序列数轮次地组成新的序列并转换成二值序列.通过大量反复的检验,生成的二值序列中任意较大长度的序列皆能通过频数检验和序列检验,其相关性和随机性表现也都达到了较为满意的效果.

彩色数字图像的Lorenz混沌加密

本文结合数字图像加密解密过程的特点和高维混沌序列的特性,提出了一种基于Lorenz混沌映射的彩色数字图像加密异或算法。该算法利用Runge-Kutta法求解出Lorenz实值序列后,分别用于对彩色图像三色分量R、G、B进行异或加密。通过实验结果和对其安全性分析证实,该算法对初始值极其敏感,加入控制因子后可以产生很好的加密效果,是一种加密效果较好、能够抵御统计攻击的有效加密算法。

基于新型切换Lorenz混沌系统的图像加密算法研究

论文提出了新型的切换Lorenz混沌加密系统,在传统的单次图像加密的基础上,通过采用“置乱-扩散-置乱-扩散”的两次图像加密过程,实现了图像的更高水平加密。论文以Lena图像的加密过程为例,采用Matlab软件编写了相关程序,实现了新型的切换Lorenz混沌加密系统;在此基础上,通过直方图分析、信息熵值分析等验证,表明了论文实现的图像加密算法具有较高密匙空间和信息熵值,混乱效果较好,安全性更高,在未来具有更好的应用前景。

对高维混沌系统的图像加密算法安全性和效率的改进

针对孙福艳等人所提出的一种基于高维混沌的图像加密算法,首先分析了原算法的缺陷,而后从安全性和效率上分别进行了改进并提出了相应的算法。理论分析和模拟实验的结果证明了改进算法在保持原算法优点的基础上能克服其缺陷,并且,最终的增强算法仅仅需要两轮就能取得一个满意的加密效果。

基于小波域的模糊混沌数字水印算法

为实现对多媒体数据版权的有效保护,提出一种基于混沌映射和二维小波变换的模糊自适应数字水印算法。利用Lorenz混沌映射产生的混沌序列对水印图像进行加密,通过离散小波变换及模糊控制得到水印图像的嵌入强度,将加密后的水印图像嵌入宿主图像。仿真实验和性能分析表明,该算法具有良好的隐蔽性、鲁棒性和安全性。

基于耦合混沌系统的彩色图像加密算法

讨论了一种新的彩色图像加密的算法。该算法以Lorenz混沌系统的初始条件作为初始密钥对图像进行异或预处理,由Logistic映射和Lorenz系统产生的混沌序列分别对图像进行置乱和扩散操作。该算法以处理后图像数据作为置乱过程中Logistic映射的初始值,实现Lorenz系统与Logistic映射的耦合,大大提高了算法的安全性。该算法具有良好的置乱和扩散效果,加密解密速度快,有良好的抗噪声能力。

基于高维混沌系统组合的图像加密新算法

提出了一种基于高维混沌系统组合的图像加密算法。该算法首先利用广义猫映射对图像进行置乱,然后利用Lorenz系统对置乱后的图像进行替代变换。研究结果表明,该算法具有良好的像素值混淆、扩散性能和较大抵抗强力攻击的密钥空间,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,且相邻像素的值具有零相关特性。这些结果表明所提出的方案具有较高安全性。

基于多维混沌组合的图像加密算法

提出了一种基于多维混沌组合的图像加密算法.该算法引入初始置乱过程,增强了算法的安全性;并在加密过程中引入扩散机制,增强了对选择明文攻击的抵抗能力.理论分析和仿真实验表明该算法具有足够的密钥空间,可以抵御强力攻击;密文图像对初始密钥具有强敏感性;密文图像相邻像素间满足零相关性,所以该加密系统具有较高的安全性.

一种基于复合混沌序列的实时视频流加密算法

为解决视频信息的安全问题,提出了一种新的混沌视频加密算法。算法将Lorenz系统和双耦合Logistic映射所产生的混沌序列以一种特定的方式产生复合混沌序列,通过异或操作实现了对多媒体视频流AVI文件加密。对算法进行了仿真,并从安全性和效率上进行了分析,实验结果表明,该算法密钥空间大且敏感性强,能抵抗统计分析、差分攻击,为视频加密及传输提供了一种安全而有效的方法。

基于Shear变换的彩色地形图混沌加密算法

针对目前研究地形图图像加密算法较少,以及现有图像加密算法易被破解的问题,提出基于Shear变换的彩色地形图混沌加密算法。该算法充分利用了Shear变换的多方向性,能够很好地对地形图的线划要素信息进行置乱的特点,以及Lorenz混沌系统具有极强初值敏感性和更大的密匙空间和安全性的特点。通过对彩色地形图的加密和解密实验,以及抗攻击性能对比实验,表明使用该算法加密后的彩色地形图具有更高的安全性,并且载体图像具有较高的抗攻击性能。

基于Foliation条件的离散动力系统二维流形计算

研究离散动力系统双曲不动点的二维流形计算,利用不变流形轨道上Jacobian矩阵能够传递导数这一特殊性质,提出一种新的一维流形计算方法,通过预测-校正两个步骤迅速确定流形上新网格点,避免重复计算,并简化精度控制条件.在此基础上,将基于流形面Foliation条件进行推广,推广后的Foliation条件能够控制二维流形上的一维子流形的增长速度,从而实现二维流形在各个方向上的均匀增长.此外,算法可以同时用于二维稳定和不稳定流形的计算.以超混沌三维Hénon映射和具有蝶形吸引子的Lorenz系统为例验证了算法的有效性.

对一个数字图像加密算法的安全性分析

混沌系统具有的许多基本特性都可以和密码学中的混乱和扩散概念联系起来,20世纪80年代混沌理论开始涉足密码领域。混沌密码作为一类新型的密码技术,近年来成为当前信息安全领域研究的热点之一。针对一个数字图像加密算法的安全性进行了研究。指出了基于Lorenz混沌系统设计的数字图像加密算法的本质是一个移位算法,给出了算法的信息泄漏规律,以此为基础在已知明文的条件下给出了恢复算法密钥的攻击算法,对于N1×N2大小的明文图像,攻击方法的计算复杂性为(N1×N2)2/212。理论分析和实验结果均表明该图像加密算法是不安全的。

基于明文相关的混沌映射与SHA-256算法数字图像的加密与监测

针对数字图像的传播安全性问题,以及数字图像加密脱离明文、过分依赖混沌系统的问题,提出了基于明文相关的混沌映射与SHA-256算法数字图像的加密与监测算法。算法通过使用SHA-256算法计算明文图像的哈希值,作为摘要来监测数字图像的传播;使用前向扩散、关联明文的置乱与后向扩散的方法对数字图像进行加密,Lorenz混沌映射产生相应的密码。结果表明该算法具有较好的抵抗各种攻击的能力,达到了图像传播的安全性与隐蔽性的目的。

基于DNA编码的安全高效的图像加密算法

提出一种基于DNA随机编码与随机运算结合混沌映射的图像加密算法。由图像的SHA-256的哈希值来生成算法所需要的密钥,将Lorenz和Logistic混沌映射作为密钥发生器,产生所有的初始参数。采用Lorenz混沌映射对图像的像素值进行置换以及生成随机DNA掩码;为了增强随机性以及克服有限的DNA运算规则,通过Logistic映射随机决定的8种DNA编码中的1种对图像逐行进行编码;提出DNA同或运算,进而使编码图像与DNA随机掩码逐行进行Logistic映射随机决定的4种DNA运算中的一种;对运算后的编码图像进行随机解码,得到最终加密图像。仿真结果表明,提出的算法能够抵制各种典型的攻击,具有很强的安全性。

新图像加密技术

给出改进的广义Arnold映射方程,加快了图像置乱的速度。采用一种改进的Lorenz三维混沌系统产生的序列作为图像二次加密的密钥,扩大了密钥空间,克服了一维混沌系统不能抵御相空间重构攻击的缺陷。仿真实验表明,该算法可以有效地加密图像,密文具有在整个取值空间均匀分布的特性,相邻像素具有近似于零的相关性,且得到的密文可以无损还原。

基于混沌系统的伪随机数发生器设计

伪随机数发生器广泛应用于信息安全领域,基于超混沌Lorenz系统和斜帐篷映射提出一种伪随机数发生器。首先利用超混沌Lorenz系统迭代产生4路伪随机序列{S1,S2,S3,S4},并以每8位为一个分组;然后利用斜帐篷映射迭代产生1个伪随机序列Ss用于数据选择;最后通过Ss序列值选择{S1,S2,S3,S4}序列中的一个为该8位的输出,继而产生伪随机序列输出。设计方案的输出结果通过了NIST的SP800-22 rev1a的全部随机性检验,并用图像加密测试证明其具有良好的随机性。

Generalized Synchronization of Time-Delayed Discrete Systems

这篇论文建立二条定理为二推迟时间(混乱) 完成推迟时间的概括同步(TDGS ) 的分离系统。这二条定理揭开经由规定转变的二个 TDGS 系统的一般形式。作为例子，我们变换 Lorenz 三维的混乱地图到是的一个相等的推迟时间的系统开车系统，和构造驾驶的 TDGS 系统根据定理 1 和 2。数字模拟表明建议定理的有效性。