基于真随机数和伪随机数相结合的图像加密算法

针对具有较强相关性、冗余性和大数据量的图像,提出了基于真随机数和伪随机数相结合的图像加密算法。首先计算行、列置乱的迭代初始值,应用二维Logistic映射产生混沌序列;为了增强系统的安全性,采用扩展的异或操作,对图像进行行、列置乱;最后对图像进行扩散操作并获得加密图像。实验结果表明,提出的算法具有较高的安全性并能够抵御多种攻击。

扩展Toffoli门及其在多输出电路设计中的应用

用量子计算电路实现布尔逻辑运算是发展量子计算的一个重要目标。提出了量子扩展Toffoli门,及其在实现多输出逻辑电路中的转换算法。该算法将传统PLA文件的SOP积项转换到实现等价逻辑功能的量子Toffoli积项,能够用量子扩展Toffoli门实现。通过MCNC基准电路的测试结果表明,与经典PLA描述相比,用扩展Toffoli门能够更有效地描述多输出逻辑函数。

一种基于相邻位异或运算的测试数据压缩方法

压缩测试数据是降低测试成本的一种非常有效的手段。提出了一种基于相邻位异或运算的测试数据压缩方法,该方法通过将当前位与其前一位进行异或运算,将测试集中0游程和1游程转换成0游程,01和10交替序列转换成1游程,对转换后的游程进行编码。该方法可以减少测试集划分数量;也可以增加最短可编码的划分长度,即可编码的最短划分长度由传统的0变成2,从而达到在不额外增加解码电路硬件开销的前提下进一步提高压缩率。用实验验证了本方法具有极高的压缩效率。

基于混沌映射和DNA序列的图像加密

在2D-SIMM混沌映射和DNA编码的基础上,提出了一种新型的图像加密算法。通过2D-SIMM混沌映射,可以生成随机性更好的混沌序列。为了增强信息系统的安全性,采用了扩展的汉明距离并提出了改进的异或操作。利用DNA加法和减法及互补映射规则,提出了基于DNA的图像加密算法。实验证明该算法加密效果好,具有安全性、有效性和鲁棒性。

基于3种训练神经网络方法解决异或问题的研究

分别运用误差反向传播(error back propagation)算法、扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter)和数值积分卡尔曼滤波(cubature kalman filter)算法对多层神经网络模型进行逐次状态估计,并将其用于解决异或的分类问题。从仿真实验结果来看,利用BP,EKF和CKF算法训练的神经网络的输出信号的均方误差曲线的收敛速度依次加快,这使得神经网络的实际输出值越来越逼近其期望输出值,同时针对异或问题3种算法都得到了良好的分类结果.

二维模拟场计算机建模与应用

扩展模拟计算机(uEAC)是一个新兴的非传统计算技术的研究内容.它由模拟电场和多值逻辑组成,两者共同构成计算单元,进行数据计算和信息处理.本文分析了二维uEAC系统结构,对其电场的有限元数学模型进行了推导.在此基础上,开发了基于ANSYS的uEAC仿真器,进一步结合粒子群优化方法来进行其应用优化设计.通过对经典二值异或和三值异或问题的求解,验证了uEAC在解决线性不可分的模式分类问题上的有效性,为uEAC更多的应用提供了开发工具和试验依据.

A Modern Method for Constructing the S-Box of Advanced Encryption Standard

The substitution table (S-Box) of Advanced Encryption Standard (AES) and its properties are key elements in cryptanalysis ciphering. We aim here to propose a straightforward method for the non-linear transformation of AES S-Box construction. The method reduces the steps needed to compute the multiplicative inverse, and computes the matrices multiplication used in this transformation, without a need to use the characteristic matrix, and the result is a modern method constructing the S-Box.