Image encryption algorithm based on multiple chaotic systems and improved Joseph block scrambling

With the rapid development of digital information technology,images are increasingly used in various fields.To ensure the security of image data,prevent unauthorized tampering and leakage,maintain personal privacy,and protect intellectual property rights,this study proposes an innovative color image encryption algorithm.Initially,the Mersenne Twister algorithm is utilized to generate high-quality pseudo-random numbers,establishing a robust basis for subsequent operations.Subsequently,two distinct chaotic systems,the autonomous non-Hamiltonian chaotic system and the tentlogistic-cosine chaotic mapping,are employed to produce chaotic random sequences.These chaotic sequences are used to control the encoding and decoding process of the DNA,effectively scrambling the image pixels.Furthermore,the complexity of the encryption process is enhanced through improved Joseph block scrambling.Thorough experimental verification,research,and analysis,the average value of the information entropy test data reaches as high as 7.999.Additionally,the average value of the number of pixels change rate(NPCR)test data is 99.6101%,which closely approaches the ideal value of 99.6094%.This algorithm not only guarantees image quality but also substantially raises the difficulty of decryption.

New chaotical image encryption algorithm based on Fisher–Yatess scrambling and DNA coding

Based on the Fisher–Yatess scrambling and DNA coding technology, a chaotical image encryption method is proposed. First, the SHA-3 algorithm is used to calculate the hash value of the initial password, which is used as the initial value of the chaotic system. Second, the chaotic sequence and Fisher–Yatess scrambling are used to scramble the plaintext,and a sorting scrambling algorithm is used for secondary scrambling. Then, the chaotic sequence and DNA coding rules are used to change the plaintext pixel values, which makes the ciphertext more random and resistant to attacks, and thus ensures that the encrypted ciphertext is more secure. Finally, we add plaintext statistics for pixel-level diffusion to ensure plaintext sensitivity. The experimental results and security analysis show that the new algorithm has a good encryption effect and speed, and can also resist common attacks.

Distinction of self-synchronous scrambled linear blockcodes based on multi-fractal spectrum

This study proposes a novel multi-fractal spectrumbasedapproach to distinguish linear block codes from its selfsynchronousscrambled codes. Given that the linear block codeand self-synchronous scrambled linear block code share the propertyof linear correlation, the existing linear correlation-basedidentification method is invalid for this case. This drawback can becircumvented by introducing a novel multi-fractal spectrum-basedmethod. Simulation results show that the new method has highrobustness and under the same conditions of bit error, the lowerthe code rate, the higher the recognition rate. Thus, the methodhas significant potential for future application in engineering.

基于像素调制自适应编码密文域的可逆信息隐藏算法

针对图像信息隐藏不能产生理想的有效负载问题,提出一种基于像素调制自适应编码密文域的可逆信息隐藏算法。首先,对灰度图像做块间置乱并进行像素调制预处理,设计块内像素位置变换矩阵保证分块置乱前后中心像素的预测误差不变。接着,利用最邻近像素差分方法保持加密图像块内的空间冗余,根据预测误差的频率自适应生成哈夫曼编码,并对比哈夫曼编码中比特位将信息嵌入到预留空间中。最后,对所提出算法进行实验分析,实验结果表明:提出的算法具有可逆性和信息分离性,与自适应差分图像恢复算法相比,平均嵌入率提高了0.299 bpp。

True random coded photon counting Lidar

A true random coded photon counting Lidar system is proposed in this paper,in which a single photon detector acts as the true random sequence signal generator instead of the traditional function generator.Compared with the traditional pseudo-random coded method,the true random coded method not only improves the anti-crosstalk capability of the system,but more importantly,it effectively overcomes the adverse effect of the detector’s dead time on the ranging performance.The experiment results show that the ranging performance of the true random coded method is obviously better than that of the pseudo-random coded method.As a result,a three-dimensional scanning imaging of a model car is completed by the true random coded method.

Pseudo-Random Coding Side-Lobe Suppression Method Based on CLEAN Algorithm

A pseudo-random coding side-lobe suppression method based on CLEAN algorithm is introduced.The CLEAN algorithm mainly processes pulse compression results of a pseudo-random coding,and estimates a target＇s distance by a method named interpolation method,so that we can get an ideal pulse compression result of the target,and then use the adjusted ideal pulse compression side-lobe to cut the actual pulse compression result,so as to achieve the remarkable performance of side-lobe suppression for large targets,and let the adjacent small targets appear.The computer simulations by MATLAB with this method analyze the effect of side-lobe suppression in an ideal or noisy environment.It is proved that this method can effectively solve the problem due to the side-lobe of pseudo-random coding being too high,and can enhance the radar＇s multi-target detection ability.

一类多涡卷Chua系统及其在图像加密中的应用

为使混沌序列表现出更复杂的特性,在典型的Chua系统上引入了分段线性函数,使所得的系统产生可控数量的多涡卷吸引子。对该系统进行动力学分析,分析结果表明,该系统混沌特性分布广泛,具有丰富的动力学行为。在此基础上,提出了一种基于Zigzag置乱和DNA编码的加密算法,并从多个方面对该算法的安全性进行了分析。仿真结果验证了该方法不仅能对图像进行有效加密,而且能有效抵抗各种常见的攻击,为图像加密提供了理论依据。

基于分形谢尔宾斯基三角形模型的图像加密算法

为使密文图像有效传输,提高密文图像在传输过程中受到噪声攻击和剪切攻击后在解密端解密的图像质量,提出一种将混沌序列与分形谢尔宾斯基三角形模型相结合的加密算法。明文图像的尺寸决定分形维度,四维耗散混沌序则决定DNA编码、运算和解码规则,logistic混沌序列被用来控制分形三角形子图旋转方式,使生成的密文具有更好的随机性和不可预测性。仿真结果表明,密文图像在受到剪切攻击和噪声攻击后,相比于单一的DNA加密算法,该算法可以提高解密图像的峰值信噪比约7 dB,结构相似性约提升0.3。

信道编码盲识别技术研究进展

信道编码盲识别是非合作信号处理领域的重要内容,将非合作信号处理技术从信号层扩展到了信息层,在智能通信、信息截获、信息对抗等领域具有重要作用.本文首先对广泛应用于现代数字通信系统中的卷积码、BCH码、RS码、Turbo码和扰码的盲识别算法进行了总结和归类,然后对算法原理进行了描述,并分别从计算量和误码适应能力两个方面对算法的性能进行了分析.最后,根据目前算法的不足和现实需求,指出了未来信道编码盲识别的研究方向.

TD-SCDMA中的扰码性能分析及分配算法

针对TD-SCDMA扰码规划时由于码的相关性引入的小区间干扰问题,分析TD-SCDMA中扰码和信道化码组成的复合码的自相关、互相关性能,按相关性关系把扰码分成不同的集合。探讨了扰码对广播信道的影响以及扰码的位移重合性对系统性能的影响。提出一种尽量避免冲突的扰码分配算法,从而能为小区分配合适的扰码,改善系统性能。

广义Gray码及其在数字图像置乱中的应用

以图像信息安全问题为背景 ,讨论了广义 Gray码及其在数字图像中的置乱作用 ,推广了丁玮等人 ( 1 999年 )的相关结果 .给出了图像置乱变换的周期 。

含错扰码序列的快速恢复

对含错扰码序列的快速恢复问题进行探讨。采用Walsh变换法对扰码序列的生成多项式进行了测定。该方法较穷举法,计算复杂度大为降低。采用快速相关算法中的算法A对扰码序列的初态进行恢复。改进了算法A,使用不同于原算法的校验方程构造方法,使得新算法的性能不再受制于生成多项式的抽头数,同时保持了原算法计算复杂度低及实现简单的特点。

抗噪声、几何失真和JPEG压缩攻击的鲁棒数字水印方案

该文提出了一个抗噪声、几何失真和JPEG压缩攻击的鲁棒数字水印方案,首先对原始水印信息进行置乱变换,然后再进行Turbo码编码以及扩频、合成,产生CDMA水印信息,在充分考虑人眼视觉特性的基础上确定编码水印在DWT和DCT混合变换域的嵌入位置和强度。为了减小水印提取过程中多址干扰(MAI)的影响,通过采用好的编译码方法(Turbo码)降低接收机检测门限来实现。实验结果表明,应用该文提出的数字水印方案,水印的安全性有了很大提高,而且,在保证水印不可见的情况下,水印容量大大增加了。更重要的是,对剪切、平移、旋转等各种几何失真攻击以及噪音攻击、JPEG压缩、滤波等常见的信号处理都具有极强的鲁棒性,即使嵌有水印的图像遭受攻击后质量损伤严重,水印图像还是能够清晰地提取出来。

m序列在移动通信扰码中的应用及仿真

首先简要地分析了 m序列的特性和生成 ,并以长扰码的生成为例 ,论述了利用 m序列生成广泛用于移动通信中的扰码。最后 ,利用 MATL AB的通信系统工具对用于 WCDMA中的

位平面与Gray码相结合的图像置乱方法

针对数字图像的传输安全问题,提出一种将位平面分解与Gray码相结合的图像置乱方法。该方法首先将图像分解成8个位平面,通过位异或操作改变携带图像有用信息的高4位位平面的值,然后对得到的初步置乱图像的灰度值进行Gray码变换,进一步置乱图像,从而得到加密图像。初步实验结果显示,该方法置乱效果明显优于Arnold法、Hilbert法等现有置乱方法,且实现简单。

基于斜变换的半脆弱彩色图像水印算法

提出一种基于斜变换的半脆弱彩色图像水印算法。该算法可以嵌入认证和恢复2种水印,实现图像的归属认证和篡改区域的恢复。把认证水印嵌入在经斜变换后的绿色分量中,将压缩图像的斜变换系数作为恢复水印嵌入在各个分量的最末位。在图像遭受篡改时,通过提取各分量的最末位实现图像的自恢复。理论分析和实验结果表明,该算法不仅能检测篡改区域还能近似恢复被篡改的图像,在保证透明性的前提下具有较好的鲁棒性。

基于抛物线映射的混沌LT编码算法

该文提出一种基于抛物线映射和混沌置乱方法的LT编码算法。首先用混沌初始值作为密钥,采用抛物线映射产生混沌序列并转换为类均匀分布序列,再通过位置置乱算法生成LT码的度分布和度邻接数据序列,较传统的重要抽样方法具有更高的灵敏度,保留了理论分布的结构。实验结果表明,该算法具有实现结构简单、分组头部开销小、保密性好及高于传统重要抽样方法的性能。

一种新的自同步扰码多项式盲恢复方法

为了获取数字通信中未知线路的自同步扰码信息,在对信源不平衡条件下自同步加扰序列的重码统计特性进行深入分析的基础上,提出了基于重码统计的自同步扰码多项式阶数盲测定方法。之后,基于组合不平衡性的思想,提出了一种优于Walsh变换法的自同步扰码多项式抽头位置判定算法。实验和仿真结果验证了理论分析的正确性和自同步扰码多项式盲恢复方法的有效性。

3G移动通信复扰码技术的缺陷研究

3G移动通信系统应该以提供移动因特网业务为主,所以3G系统的下行容量是一个需要特别关注的问题。分析了3G复扰码的作用后发现它将引入QAM I和Q两个子信道间的准正交地址码干扰,会导致系统容量的下降。考虑到频谱资源的价值,给出了两个改进的扰码方案,它们既可以起到复扰码的作用,也能大幅提升系统容量。

基于混沌的快速格雷码分段置乱视频加密算法

提出了一种基于混沌动力系统的按格雷码表顺序分块对视频图像进行数据置乱的完全加密方法。首先采用Chebyshev映射和Logistic映射相互迭代的方法产生混沌二值密钥,有效的克服了一维混沌动力系统中的平凡密钥和拟平凡密钥现象,并用此密钥对主要视频图像信息进行一次一密完全加密,然后利用格雷码序列的良好的空间遍历性和易生成性来对主要数据进行置乱,另外加密时保留了原数据的主体格式和大小。实验结果表明,算法安全性高,可有效抵抗已知明文攻击,速度快,加密后可播放,且可移植性良好。