基于SDES和双轮差错控制的大数据集成安全系统

针对大数据传输中的数据机密性、完整性和数据丢失等问题,提出一种基于简化数据加密标准(Simplified Data Encryption Standard,SDES)和双轮差错控制的大数据集成安全系统。使用SDES加密算法生成加密字符串,并设计意外数据丢失备份系统以提高机密性和防止意外数据丢失。基于双轮差错控制以较低的空间开销控制传输过程中包含的任意数量的离散或连续错误位,基于固定长度编码(Fixed Length Coding,FLC)的无损压缩技术来减少数据开销。该算法具有较高的AE值、熵和压缩百分比,具有提供更高的数据机密性和完整性的潜力。

深度学习下动态图像无损压缩加密算法设计

图像压缩的目的是减少图像数据中的冗余信息,从而使其更加高效、安全的存储和传输。由于动态图像中存在敏感信息,在传输过程中容易导致数据受损或丢失,为了增加动态图像无损压缩加密的安全性,提出一种基于深度学习的动态图像无损压缩加密方法。分析动态图像冗余信息的分布规律,建立预测模板,对变换后的数据采用差分脉冲编码调制(Differential Pulse Code Modulation,DPCM)展开无损编码处理。通过深度学习算法对动态图像特征提取,利用动态图像的个体特征形成密钥,将其应用到动态图像加密中,进而完成动态图像无损压缩加密。实验结果表明,所提方法的峰值信噪比高、压缩比在1.7%以上,表明所提方法对动态图像无损压缩具有优越性,且加密效果好、安全性高。

基于彩色QR码的信息无损提取隐藏算法

针对当前信息隐藏算法中秘密图像大多是信息量较小的二值图像或灰度图像,提取的秘密图像是有损的等问题,提出一种适用于较大编码容量的彩色QR码的无损提取信息隐藏算法。该算法先对载体图像三通道分解,将三分量分为4×8互不重叠的块,通过DCT变换获得分块的低频分量;彩色QR码通过Arnold置乱后,采用Logistic映射加密,将加密彩色QR码三通道分解,隐藏于彩色载体图像相应分块的低频分量中,并对DCT隐藏算法中由数据类型转换产生的舍入误差进行隐藏,在秘密图像提取过程中用于误差补偿。实验结果表明,该算法有效地完成了彩色QR码的加密隐藏与无损提取,具有较好的不可见性及安全性,该法亦适用于普通彩色秘密图像。

基于LSB和提升小波变换的选择性医疗图像加密

数字图像作为重要的信息载体,其安全性受到越来越多的重视,图像加密算法也因此成为研究的热点。医疗图像作为一种特殊的数字图像,其中包含了病人的隐私信息,对其进行安全加密显得尤为重要。本文重点关注医疗加密图像的真实性和完整性,提出了一种基于最低有效位算法的视觉无损信息隐藏算法。首先,通过阈值分割算法,将医疗图像分为感兴趣区域和非感兴趣区域,再将感兴趣区域像素的高四位通过最低有效位隐写术嵌入到非感兴趣区域中;之后对感兴趣区域进行提升小波变换生成低频分量,将生成的低频分量通过混沌系统置乱后小波重构;最后将小波重构后的感兴趣区域进行一轮扩散加密后放回原图。实验仿真和实验分析表明,该算法具有更好的信息解密优势,在保证安全性的同时,解密后图像的峰值信噪比和结构相似性都有明显提升。

基于无损压缩的加密图像可逆信息隐藏

针对现有方法存在的隐藏容量低、操作不灵活的缺陷,文章提出了一种基于无损压缩的加密图像可逆信息隐藏算法。图像拥有者对原始图像进行替换加密;秘密信息隐藏者将加密图像随机划分为若干个大小相等且互不重叠的块,并且在每个加密块中采用无损压缩技术获得空余空间来隐藏秘密信息;接收者采用提取密钥进行秘密信息提取后,再结合解密密钥能够正确恢复出原始图像。实验仿真结果表明,与现有方法相比,所提出的算法在峰值信噪比和信息隐藏率上都具有很好的效能。

基于JPEG-LS的高效掌纹图像安全编码算法

提出一种基于JPEG-LS的对掌纹图像压缩的加密算法,它将JPEG-LS编码系统进行改进,增加了基于前馈反馈非线性动力学滤波器(FFNDF)的安全系统,即针对图像压缩编码最后的熵编码阶段,引入混沌系统,去除图像的空间冗余和相关冗余,以尽可能地降低图像加密对压缩的影响。对算法进行了安全性分析。与其它混沌压缩编码加密算法进行比较的实验结果表明,提出的压缩加密算法不仅具有较高的加密效率和安全性,且计算复杂度低,对压缩性能没有影响。

基于JPEG-LS压缩比控制的图像压缩加密算法

针对传统图像压缩比控制不精细及低维混沌系统保密性不高的问题,提出一种基于连续色调静态图像的无损或近无损压缩标准(JPEG-LS)压缩比控制的图像压缩加密算法。在深入分析JPEG-LS中失真控制参数Near对图像压缩比和重建质量的影响的基础上,首先,对光栅扫描的图像数据进行梯度处理;然后,比较梯度值与Near的大小关系以决定进入游程模式进行游长编码或常规模式进行Golomb编码;再次对三维Lorenz混沌系统生成的序列进行随机性处理,采用该序列作为密钥分别对游程模式、常规模式和全模式(游程和常规两种模式)下的压缩码流进行加密;最后,对Near进行实时动态调整,实现了对图像的压缩比精细控制且提高了保密性。仿真结果表明,所提算法能够实现良好的压缩比控制,且重建图像质量比线性压缩比控制算法提高了大约0.5 d B;同时算法安全性高,能够有效抵抗熵攻击、差分攻击、穷举攻击、统计攻击等多种攻击,且加密对压缩效率基本没有影响。

混沌掩码耦合复数模型的彩图RGB同步加密算法

当前彩图加密算法都是对其R、G、B分量进行独立加密,属于多通道加密机制,增大了传输延迟;而现有单通道彩图加密算法主要采取频谱切割与压缩思想,忽略了图像高频成分,易产生较大失真。为此,提出混沌掩码耦合迭代复数模型的单通道彩图RGB同步无损加密算法。引入DCT(discrete cosine transform)与ZigZag扫描,将提取的RGB分量演变为3个矩阵;设计迭代复数模型,形成复数矩阵;借助Logistic映射扰乱其实部与虚部;通过IDCT(inverse discrete cosine transform)机制,形成复合图像;结合混沌掩码,构造双重加密函数,获取密文。仿真结果表明,与当前彩图加密机制相比,该算法无失真,解密质量更高且高度安全。

基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法

提出了基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法。将彩色图像从RGB空间转换HSI到颜色空间,提取H、S、I三个成分;根据随机相位掩码,对H、S、I分量进行编码与调制处理;基于Gyrator变换,对相位编码后的H、S、I分量进行频域变换,通过广义卷积操作,形成一个Gyrator频谱;引入相位-幅度截断机制,得到Gyrator频谱的相位与幅度信息,将幅度部分作为密文。为了实现无损解密,利用快速响应分解技术对输出密文进行分割,获取其相应的Q、R成分,借助Gyrator变换对二者进行独立处理,形成编码信息;利用输出的相位信息来生成H、S、I分量对应的解密密钥,通过联合编码信息与解密密钥,获取HIS图像,再将其转换到RGB空间,实现无损解密。实验结果表明：与当前彩色图像加密技术相比,所提算法具有更高的安全性,能够更好地抗击剪切攻击与明文攻击,以及更高的解密质量,很好地保留了初始明文的直方图特性,视觉失真度最低。

基于迭代复数模型的多图像无损同步加密算法研究

当前的多图像加密算法都是将多个明文压缩成一幅图像,再进行加密;但压缩易产生块效应。对此,避开压缩,设计图像复数模型,将多个明文以复数形式叠加成复合图像,提出了基于迭代复数模型的多图像无损加密算法。引入DCT(discrete cosine transform)与ZigZag扫描,将多个明文演变为矩阵;设计迭代图像复数模型,将多个矩阵转变成一个复数矩阵,形成实部与虚部;借助Tent混沌映射扰乱复数矩阵的实部与虚部;通过IDCT(inverse discrete cosine transform)机制,形成复合置乱图像;再结合优化序列,构造加密函数,对复合置乱图像进行扩散。通过提取复数矩阵的实部与虚部,即可得到解密图像,彻底消除了失真现象。仿真结果显示:该加密机制高度安全,密文实部与虚部截然不同;且与当前多图像加密机制相比,算法几乎无失真,解密质量更高,显著消除了块效应。

基于整数红-黑小波变换的图像加密算法

设计了一种基于整数红-黑小波变换的图像加密算法。首先对图像进行最大层数整数红-黑小波变换,然后仅加密非零高频系数,加密方法是利用交叉混沌映射生成的混沌序列对系数进行扩散。最后,对加密后的系数矩阵进行类似zigzag扫描,得到加密数据并传输到接收方。该方案弥补了传统频域加密算法不能无损重构的缺陷,克服了单一、低维混沌系统保密性不高的缺点,密钥空间大、敏感性强,并且能有效抵抗信息丢失,具有很好的安全性和实用性。

基于预测误差压缩编码的可逆信息隐藏算法

提出一种基于预测误差压缩编码的可逆信息隐藏算法.本算法利用全局混沌异或加密方法,在加密灰度图像的基础上,对图像n次均匀分块,每块采用无损预测编码原则,筛选出压缩的加密图像块,每位像素值八进制的低三位作为隐藏空间用于嵌入信息.对于嵌入秘密信息后的加密图像可直接利用隐藏密钥提取出秘密信息,拥有隐藏密钥和加密密钥时可提取出秘密信息,并且完全无误得恢复出载体图像.实验表明,在n次的均分块经无损编码不仅提高了加密图像的嵌入容量,并且可逆无损恢复出原始载体图像.在UCID图像库中测试随机选取的100幅图像,平均嵌入率为1.094bpp,可见本文算法普遍适用于一般图像.

基于加密二维条码和指纹识别的证件防伪系统

目前证件造假越来越多,因此提出一种新的证件防伪方法。二维条码信息密度高,应用成本低廉,将其用于证件防伪中能有效的验证证件本身的真假;同时将指纹信息存储于二维条码中,利用指纹识别技术可以验证持证人真伪。在进行证件双重验证的同时与加密技术相结合,来保证证件信息的安全携带。实验结果表明对证件的误识率(FAR)为0,拒识率(FRR)为1.38%。基于加密的二维条码和指纹识别技术的证件防伪系统具有深刻的应用价值。

基于双向防御的网络大数据无损加密算法仿真

针对传统方法未对加密过程进行约束,导致加密后的网络大数据易受到入侵。提出基于双向防御的网络大数据无损加密算法。将隐私数据源变成数值并按照所处方位排序,同时把排序完毕的方位数据划分成桶,优化其分布均匀性,增大每个桶中点的数目但低于设定阈值,使用保护序加密算法把桶中的数据实行加密,并保证加密后数值的大小顺序和原始一致,把数据隐私加密过程约束成加密函数的运算,在此基础上,建立大数据动态安全SAT双向防御模型,规范用户数据,判断网络外来数据的安全性,实现网络大数据的无损加密。实验结果表明,所提方法能够有效避免网络大数据隐私的泄露,网络大数据检索效率、加密效率较高,并且具有显著的防入侵性能,且加密后数据安全可靠性较高。

AES算法在通信信息无损加密传输中的应用

为避免通信信息传输中出现失真、丢失等问题,结合高级加密标准(AdvancedEncryptionStandard,AES)算法设计通信信息无损加密传输方法。定义信息发送端为服务器端,将待发送的字节和通信数据与本机进行端口网际互连协议(Internet Protocol,IP)的适配,建立无损传输信道;引进AES算法,选定一个信道数据进行映射,并作为随机伪序列进行轮换处理;引进数字签名技术,验证通信终端身份,实现通信信息的解密传输。选择某地区大型互联网通信公司作为试点单位,设计对比实验。实验结果证明,设计的方法在实际应用中的无损加密传输效果较好,可以保证信息传输质量。

可提高嵌入容量的密文医学图像可逆数据隐藏方法

提出一种密文图像中的可逆数据隐藏系统,可在加密的医学图像中嵌入附加信息,还可无损恢复原始图像.系统包括发送端、服务器端和接收端三部分,发送端使用流密码对原始医学图像进行加密并发送到服务器端;服务器端使用基于循环移位的方法在密文中隐藏附加信息,同时不改变密文图像的数据量;接收端下载含附加信息的密文图像,不仅可提取附加信息,还可无损恢复原始医学图像.与传统方法相比,该方法提高了密文中的数据嵌入容量.

基于异或解密的(k,n)视觉密码方案

传统的视觉密码方案是通过直接叠加分享份来恢复秘密图像的,这种解密方式实质上是对分享份进行逻辑或运算,白像素无法完全恢复,解密效果不理想.利用异或运算的自反性改进加密方式,并使用与数字图像相同的颜色表示方式,提出一种基于异或解密的(k,n)随机网格视觉密码方案.该方案有两种解密方式:当没有计算设备时,使用传统的叠加解密,解密过程简单;当有计算设备时,使用异或解密,需少量计算,但具有更好的视觉质量,并且当所有分享份都参与异或解密时,可以无损恢复秘密图像.与已有的视觉密码方案相比,该方案提高了解密图像的视觉质量.

基于无损压缩算法的文件加密标记的实现

阐述了当前企业信息化过程中面临的难题,对文件系统驱动设计原理以及当前在Windows内核模式下采用文件系统透明加解密技术实现的加密系统的实现原理和开发步骤进行分析,针对当前这些文件透明加解密系统中难以识别文件是否已经加密的问题,提出了一种采用无损压缩算法生成文件加密标记的算法,并介绍了加密标记的判断、生成时机和复原,最终实现对加密文件标记的设置.该算法的提出使得文件透明加解密系统的研发更加高效,为文件系统驱动的研发拓展了思路.

基于QR码和算术编码的图像加密无损恢复方法

将QR码作为数据容器引入光学图像加密系统,可以移除光学系统在解密图像时产生的散斑噪声,使得解密图像无损恢复,是一种非常理想和实用的去除噪声的方法。但由于QR码的存储容量有限,只能存储一些字母和简短的句子或者一幅尺寸很小(32×32像素)的灰度图像,严重制约了该技术的进一步应用。为了将一幅更大的灰度图像存入到QR码中,提出一种基于算术编码的图像无损压缩方法。首先将灰度图像以文件的形式读取为二进制数据,然后转换成十进制数据并利用算术编码的方法压缩为二进制数据,最后再转换成十进制数据。实验结果表明,此方法具有较高的压缩效率,能够成功将一幅64×64像素的具有丰富灰度值的图像存入到一张31版QR码中进行加密和解密。

基于文件安全属性保持的无损数据传输

针对NTFS文件在向异构文件系统拷贝或者通过网络传输时丢失安全属性的问题,以EFS加密文件为例,提出一种基于文件安全属性保持的自适应无损数据传输方案。根据目标存储介质及网络环境的不同,动态使用直接数据拷贝或安全属性备份方法。与普通数据拷贝和Windows NTBackup备份相比,该方案能够保持数据文件原有的安全属性,为文件传输提供安全有效的保护。