基于PWLCM和秃鹰俯冲机制改进的野狗优化算法

针对野狗优化算法(Dingo Optimization Algorithm,DOA)收敛速度偏慢和寻优精度较低等问题,提出一种基于PWLCM和秃鹰机制改进的野狗优化算法(Improved Dingo Optimization Algorithm,IDOA)。首先,使用具有遍历性的分段线性混沌映射(Piecewise Linear Chaotic Map,PWLCM)初始化野狗种群,有效增加野狗种群多样性。其次,在迫害策略中引入秃鹰俯冲机制,加快野狗捕获猎物的速度,加强算法探索局部的能力。最后,在食腐策略引入螺旋搜索因子,增强算法的局部寻优能力,提升算法的寻优速度和求解精度。仿真实验数据、消融实验以及Wilcoxon秩和检验均表明,与其他对比算法相比,提出的IDOA在所有测试函数上有着更佳的寻优速度以及寻优精度;与其他改进的野狗优化算法相比,所提出的IDOA展现出更好的整体性能。

融合麻雀搜索机制的改进混沌海鸥优化算法

针对海鸥优化算法收敛速度偏慢、易陷入局部最优解及求解精度低等问题,提出一种融合麻雀搜索机制的改进混沌海鸥优化算法(improved chaotic seagull optimization algorithm incorporating sparrow search mechanism,PSSOA)。使用分段线性混沌映射(piecewise linear chaotic map,PWLCM)对种群进行初始化,使海鸥个体更为均匀地分布在给定空间内;改进非线性搜索因子和随机因子,加快算法收敛速度,更好地平衡算法全局搜索和局部搜索;融合麻雀算法中的麻雀飞行机制,在后期局部搜索阶段扩大个体局部寻优范围,对海鸥位置进行二次更新,帮助个体跳出局部最优,提高寻优精度。使用16个基准测试函数进行仿真实验,将PSSOA与海鸥算法(seagull optimization algorithm,SOA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)和海洋捕食者算法(marine predators algorithm,MPA)4种元启发式算法及其他学者改进的SOA算法多角度进行比较,并通过Wilcoxon秩和检验来验证算法的有效性和稳定性。实验结果表明PSSOA和其他对比算法相比,在约80%的测试函数上有着更好的算法的收敛速度和求解精度,并且在Wilcoxon秩和检验中,PSSOA和其他对比算法存在显著性差异的比例达到了98%,证明了算法具有更显著的差异性。

一种基于分段线性混沌映射的医学图像加密算法

为了加强对医学图像信息的保护,提出一种基于分段线性混沌映射的医学图像加密算法,采用多轮加密方式,提高加密算法的安全性。首先对原始图像进行随机数插入操作,使用分段线性混沌映射对随机数插入后的矩阵进行像素值替换,实现置乱,然后将替换后的矩阵与未经过替换前的矩阵进行按位异或操作,实现扩散;最后将得到的矩阵逆时针旋转90度,继续进行下一轮加密,经过四轮加密到最终的加密图像。经过实验仿真和安全性分析表明:本算法各项安全性能优越,可以有效抵抗噪声攻击等攻击方式,具有一定的鲁棒性,适用于医学图像加密。

A NEW SIMPLE 2-D PIECEWISE LINEAR MAP

A new simple piecewise linear map of the plane is presented and analyzed, then a detailed study of its dynamical behaviour is described, along with some other dynamical phenomena, especially fixed points and their stability, observation of a new chaotic attractors obtained via border collision bifurcation. An important resuk about coexisting chaotic attractors is also numerically studied and discussed.

一种基于复合混沌动力系统的序列密码算法

基于二维Logistic映射和分段线性混沌映射,提出了一种新的序列密码算法.该算法用二维Logistic映射的输出作为分段线性映射的分段参数P.再用带有参数P的分段线性混沌映射构造加密算法.对算法进行了仿真实验和安全性分析,并对由二维Logistic映射和分段线性混沌映射产生的序列的随机性、初值敏感性等性质进行了研究.安全性分析表明,该算法加密效果良好,密钥、明文与密文之间关系均十分敏感,而且密文和明文的相关度也很小,可以有效地抵御统计分析,防止密文对密钥和明文信息的泄露.

基于变参数混沌系统的数字图像隐藏技术

在数字图像隐藏方案中,为了在保证隐藏信息不可见性的条件下,尽可能地提高隐藏图像信息的安全性与鲁棒性,提出一种基于变参数混沌系统与图像融合技术相结合的数字图像隐藏技术。首先,利用变参数混沌系统产生的混沌序列对待隐藏的秘密图像进行加密预处理;而后根据待隐藏图像的大小,把由模板图像按行转换成的一维向量分为若干等份,每一等份唯一对应于待隐藏图像的一个像素;最后,再次利用该混沌系统生成新的混沌序列来确定待隐藏图像的每个像素在每一等份中的位置,并结合图像融合技术把该像素隐藏在该等份的这个位置上。该算法保证了隐藏图像的安全性,提高了隐藏的视觉效果。实验结果证明,本算法具有很好的隐藏效果和较好的鲁棒性。

基于混沌的变参数数字图像加密方法

针对图像数据的存储特点,应用离散混沌动力系统设计了一种图像加密算法,该方法所有的密钥都由离散混沌映射产生,并在混沌映射过程中改变控制参数,改变了流密码“一次一密”的基本加密方法,增加了算法复杂度;仿真结果表明该算法能够有效地实现对数字图像的加密/解密,满足保密通信的要求。

面向虹膜模板的复合映射加密算法

针对远程生物认证中虹膜模板图像既需要加密保存又要保证可恢复性的特点,在使用卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)对特征像素矩阵提取的基础上,提出一种复合映射的虹膜模板加密算法。将CNN提取的像素特征矩阵分组,并对不同分组分别使用阿诺德映射改变权值矩阵实现矩阵扰乱。使用分段线性混沌映射隐藏邻近相关像素,完成虹膜图像模板加密。由于映射分别针对特定分组的特征像素矩阵,具有更好的原始图像可恢复性。实验结果表明,所提出的算法对远程认证的虹膜模板图像具有很好的加密性能和较高的算法加/解密执行效率。

多交叉混沌选择反向小生境遗传算法

为提高小生境遗传算法的全局以及局部搜索能力,提出一种多交叉混沌选择反向小生境遗传算法。利用分段线性混沌映射函数生成一组混沌数序列,在每次进行交叉操作前,依据序列中对应元素的数值大小选择不同的交叉算子进行操作,通过小生境遗传算法产生较优的子代种群。针对子代种群,应用反向搜索策略获得反向种群,在子代种群和反向种群中进行精英选择得到最终新种群,以进一步加强算法的局部寻优能力。仿真实验结果表明,该算法在最优解及均值方面好于小生境遗传算法,从而证明其可行性和优越性。

基于分段线性混沌映射的算术编码与加密

为了提高数据的编解码速率和传输安全,根据迭代斜帐篷映射的反函数可以作为算术编码,提出了基于分段线性混沌映射的算术编码与加密方案。方案将加密嵌入编码过程中,解决了现存方案中编码与加密独立分离的问题,实现了同步编码与加密。结果表明,算法提高了编码效率和密文的不可预测性,并且可以有效抵御选择性明文攻击、短明文攻击和蛮力搜索攻击。

基于二维分段线性映射的图像加密方法

提出了二维分段线性映射,证明了该映射是混沌的.利用映射生成图像加密时所需的随机矩阵与随机序列,通过对原图像进行异或运算和循环移位运算,达到加密图像的目的.该方法简单、实用,实验结果表明:加密结果图像具有良好的加密效果和较高的安全性.

基于混沌映射网络的数字图像加密算法

提出一种基于混沌映射网络和标准幻方变换的数字图像加密算法。通过4个一维分段线性混沌映射构成混沌映射网络产生加密需要的伪随机序列,用该伪随机序列和标准幻方变换进行数字图像加密,并对算法的安全性进行理论分析和数字仿真。实验结果表明,该算法具有良好的安全性能。

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 。

可变区间混沌映射在图像加密中的应用研究

针对图像等多媒体信息的特点,提出一种结合了两种混沌映射,即基于区间数目参数化的混沌映射与标准映射的数字图像加密算法。通过基于区间数目参数化的混沌映射产生混沌实数序列,将其转化为加密需要的伪随机二值序列,然后用该伪随机序列和标准映射变换进行数字图像加密。最后从理论和数字仿真实验两方面对算法的安全性进行分析,仿真实验结果表明,该算法是一个具有较好的安全性能和抗攻击能力的混沌加密算法。

一种适于作A-CDMA系统扩频码的混沌序列

提出了用分段线性化映射和不可逆变换来产生Ａ－ＣＤＭＡ的混沌扩频码的理论。理论分析表明，该混沌序列具有较理想的Ａ－ＣＤＭＡ扩频码性能。实验研究分析了实际应用中的有限精度效应和处理增益长度给混沌扩频码性能带来的影响，得出了混沌扩频序列的性能略比ｍ序列好，以及符合Ａ－ＣＤＭＡ要求的混沌扩频序列数多于对应的ｍ序列扩频码数的结论，证实了这类混沌序列作为Ａ－ＣＤＭＡ扩频码的可行性。

OHNN新的分组Hash算法

在Hash函数算法的研究设计过程中,引入混沌系统理论,探索研究基于混沌动力学的Hash函数算法.将分段线性混沌映射和过饱和的Hopfield神经网络(OHNN)进行结合,提出一种基于混沌动力理论的单向Hash函数构造方法.对算法进行仿真和测试,从不同方面分析验证所提新的算法满足Hash算法的性能指标.安全性分析表明:该算法能抵抗多种碰撞和统计分析的攻击,具有很好的安全性能.

混沌伪随机序列发生器设计与分析

对区间数目参数化分段线性混沌映射(SNP-PLCM)的密码学特性进行详细分析,并以此为基础,提出了一种基于区间数目参数化分段线性混沌映射的伪随机序列发生器。该发生器同时利用控制参数扰动策略和输出序列扰动策略避免数字化混沌系统的动力学特性退化。理论分析和仿真实验结果表明,该算法产生的伪随机序列具有理想的性能。

嵌入式比特流混沌加密算法的研究与仿真

提出混沌与嵌入式比特流相结合的加密算法。首先,将原始图像进行二维小波变换后,转换成小波域上的小波系数,然后对小波系数进行嵌入零树小波编码。接着,使用分段线性混沌映射产生二进制混沌序列,对码流分组加密,该算法具有较高的安全性。仿真试验结果表明,该算法能够得到令人满意的结果。

基于混沌搜索的简化粒子群优化算法

针对带有收缩因子的粒子群优化算法(CFPSO)容易陷入局部极值、进化后期的收敛速度慢和精度低等缺点,采用简化粒子群优化(sCFPSO)方程与混沌搜索技术相结合的方法,提出了基于混沌搜索的简化粒子群优化(CsCFPSO)算法.该算法利用分段线性混沌映射(PWLCM)的遍历性和类随机性来完成混沌搜索,从而加快sCFPSO算法跳出局部极值点而继续优化.经过6个经典测试函数对该算法进行实验,结果表明其对于粒子群优化具有很好的使用价值,它可以准确地消去局部极值,确保收敛速度和精度,该算法是通过缩小种群数和进化代数来实现的.

混沌神经网络在数字图像加密中的应用

提出了混沌神经网络加密数字图像的算法。根据混沌系统产生的二进制序列,设定神经网络的权值和阈值,对每一个像素进行加密和解密运算。本算法具有以下特征:计算复杂度大、实现无失真加密、较高的安全性。仿真试验结果表明,该算法能得到令人满意的结果。