混沌加密

摘要： 为了提高水下信息传输安全性,提出将混沌加密技术应用于水声扩频通信中。针对扩频通信中一般扩频序列的局限性,引入离散混沌映射的混沌序列,并对常见几种离散混沌映射进行比对分析,发现Chebyshev混沌映射相较于Tent映射与Logistic映射有较为明显的优势,通过仿真评估具有加密属性的Chebyshev序列的优良特性,证实其有效性。

摘要： 传统弹载卫星导航天线信号加密方法存在加密后信号振幅波动较大,且信号加密不够全面,加密后天线受攻击概率仍然较大,提出了弹载卫星导航天线信号混沌加密方法。根据弹载卫星导航天线结构,采集天线通信信号。拟定混沌随机序列发生器,获得粗粒化输出。引入混沌映射迭代法,结合单变量向耦合同步方法,将同步混沌序列与相应的随机序列发生器组合,最终得到加密密钥,完成天线信号的混沌加密。实验结果证明,所提出加密方法天线信号的振幅原始天线信号具有明显差异,振幅较为稳定。所提方法的加密范围更广,加密后天线的恶意攻击概率始终低于5%;与传统方法相比,所提出的混沌加密方法的应用可靠性更强。

摘要： 针对传统的指纹识别存在安全隐患,指纹信息容易被窃取,将二维码技术、混沌加密技术和指纹识别技术相结合,利用改进的特征提取算法和图像加密算法,将采集的指纹图像经过指纹预处理后利用4×4的模板搜索提取法对指纹进行特征提取;然后利用基于Logistic映射和Sine⁃sine映射的图像加密算法对图像加密,生成二维码;识别时先扫描二维码,再进行图像解密,最后对比指纹完成指纹识别。此研究通过Matlab仿真实验验证了改进的特征提取算法和图像加密算法的实用性和可行性。将指纹识别技术、二维码技术和图像加密技术相结合,经过混沌加密后的指纹信息不容易被破解,有效提高了指纹信息的隐密性,保证了指纹信息的安全性。

摘要： 针对传统混沌加密算法存在的混沌周期性以及仅可应用于方形密文的局限性,研究二值图像混沌加密算法。采用基于循环位移的图像置乱算法,利用基于像素扩散机制的图像加密算法,通过Logistic映射的迭代输出密钥模型以及Tent映射,设计非周期性的像素扩散函数改变置乱图像像素灰度值,实现置乱后的二值图像加密,并利用单调抑制模型增强二值图像映射输出序列随机性,提高二值图像加密效果。实验结果表明:本文算法在二值图像加密中的应用具有显著优势。

摘要： 针对差分跳频通信中跳频图案二维均匀性差,跳频频率易于被窃听的难题,文章设计了一种基于logistic混沌映射的伪随机序列来对跳频图案进行随机扰乱的加密方案。经校验,加密扰乱后差分跳频图案相对于原来的跳频图案,虽然降低了系统性能,但减少了频率之间的相关性,改善了二维均匀性,具有较强的抗破译能力。

摘要： 综述了一些传统图像加密体制以及目前研究应用较多的图像加密技术。简述了两大密钥体制的发展情况,分析了基于矩阵变换和像素置乱的图像加密技术。介绍了混沌理论在图像加密中的应用,同时包括与混沌系统并用的其他加密技术,如基于DNA编码的混沌图像加密、基于压缩感知的混沌图像加密,以及基于光学成像的混沌图像加密。阐述了各加密技术的特点及其应用情况,分析其优缺点。对未来的发展趋势做出假设。

摘要： 随着工业物联网的蓬勃发展,物联网信息交互模式下的信息安全问题逐渐成为讨论热点,现有的安全增强技术存在安全性不足、实用性欠缺、技术难以实物化等问题。针对此类情况,提出了一种基于忆阻超混沌系统的加密算法,并在物联网平台实现。首先对原始图像信息进行初处理,将原始图像矩阵以二值化矩阵存储;接着用已定参数来生成混沌序列,并选取部分值来承担密钥功能;然后对密钥进行归一化处理,利用超混沌系统生成序列的高随机性进行掩膜、扩散等加密操作;最后将生成的密文发送至接收端。实验结果和分析表明,该算法具有密钥空间大、对明文和密钥敏感性强等优点。该算法在物联网平台的成功实现,说明其有望应用于工业物联网。

摘要： 提出一种计算机图形混沌加解密算法。创建2组混沌特性显著的安全序列;将影像分割为若干个固定面积的小块,求得影像块像素差和方差的最大值,通过设定的阈值将影像块划分为平滑块和复杂块;用2组安全序列分别对平滑块和复杂块进行密文加密和明文加密,获取被加密影像。在该算法下利用纹理特征因素实现了影像的自适应分块,同时对混沌算法进行优化,使图像的加解密效率得到大幅的提升。实验结果表明,该机制的加解密效率是传统混沌算法的2倍。

摘要： 针对预制舱变电站技术中潜在的信息安全问题,提出了一种基于超混沌系统的加密算法。算法采用公钥加密协议,适用于多对一、多对多的电网信息交互模式。首先由素数发生器生成素数,利用素数确定加密系统的公钥和私钥;接着对公钥和私钥进行归一化处理,使其数值在混沌序列初值区间内;然后利用超混沌系统生成序列的高随机性进行掩膜、扩散等加密操作,并发送密文至接收端;最后在接收端通过正确密钥解密获得有效明文。实验结果和分析表明,该算法具有密钥空间大、密钥敏感性强、抵抗差分攻击性能强等优点。

摘要： 针对正交频分复用无源光网络(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Passive Optical Network,OFDM-PON)系统中的数据传输安全问题,提出一种基于混沌序列的细胞自动机(Cellular Automaton,CA)安全性增强方案.首先,利用混沌序列在初等细胞自动机(Elementary Cellular Automaton,ECA)集合中随机选取,基于ECA周期性边界条件,将明文注入到ECA中进行随机状态转移实现异或加密;然后,使用二维细胞自动机(Two-Dimension Cellular Automaton,2DCA)的状态转移规则实现频域上相邻正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)符号的混乱扩散,以抵抗选择明文攻击(Chosen Plaintext Attack,CPA);最后,将混沌序列插入OFDM信号中以实现系统的定时同步和加密.实验结果表明,该方案通过CA状态转移具有良好的混乱和扩散性,可实现动态密文来抵抗CPA,且通过ECA和2DCA的双重加密能够生成大小约1055的密钥空间,为数据传输提供良好的保密性.

摘要： 结合离散小波变换,提出了一种基于混沌加密和神经网络的数字图像水印算法.先将水印信息混沌加密,再应用小波变换分解载体图像,水印信息成对嵌入在相应的低频系数中.水印的提取算法采用BP神经网络,降低算法计算复杂度.实验结果表明,该算法可有效保证水印的安全性,对常见攻击具有较好的鲁棒性和不可见性.

摘要： 提出了一种新的混沌加密数字图像盲水印算法。首先通过混沌序列将水印信息加密，再使用GRAY码进一步置乱弱化水印信息，然后利用人类视觉模型特性，将置乱信号自适应地加入到彩色载体图像蓝色分量离散余弦变换域的低频分量系数中。在植入水印和提取水印时，使用了量化的方法，从而实现了盲水印算法。实验表明，该算法对于抵抗各种噪声、滤波和压缩等攻击具有很好的鲁棒性以及安全性。

摘要： 中国民航自动转报系统是空管系统重要组成部分,是实现空管飞行安全的重要基础.该系统在保障民航航班安全飞行,为空中交通管制员指挥飞机航行提供重要信息.如何提高自动转报系统通信的可靠性和安全性,是民航一线保障部门孜孜不倦的研究方向.本文首次提出将混沌加密算法应用在电报传输中,在保证可靠性、稳定性和实时性的基础上,将三重DES加密算法与转报的各类出口相结合,有效解决了明码传输的安全隐患问题,同时提高了民航自动转报系统的安全性.

摘要： DMR(Digital Mobile Radio)数字集群通信标准是欧洲电信标准化组织(ESTI)推出的一种窄带数字对讲机标准,论文首先分析了数字对讲机加密的关键技术和难点,当语音通信内容涉及隐私及安全问题需要进行保密.文中介绍了混沌在保密通信领域中的应用,并阐述了混沌加密技术在保密通信中的优势.结合数字对讲机中语音传输的实时性和其低速率编码的要求,分析了如何在数字对讲机中实现混沌语音加密.

摘要： 讨论了基于MPEG4的视频加密问题,提出了一种将高级加密标准AES、混沌加密技术与MPEG4相结合的安全视频加密系统设计方案,解决了视频临控系统中密钥产生、密钥分发视频数据保密等问题,并给出了改进加密算法的实验结果。

摘要： 为了改善Cat映射固有的加密周期性,提高图像的加密效果和加密效率,本文提出一种新的图像置乱加密算法,把原始图像按适当大小的分块,每个子块分别给定不同的初始值和参数,生成相应的Cat映射序列,用所得的Cat映射序列分别对了块图像进行位置置乱,从而扩大置换周期.仿真表明,该算法可以有效扩展置换周期.

摘要： 为了改善Cat映射固有的加密周期性,提高图像的加密效果和加密效率,本文提出一种新的图像置乱加密算法,把原始图像按适当大小的分块,每个子块分别给定不同的初始值和参数,生成相应的Cat映射序列,用所得的Cat映射序列分别对了块图像进行位置置乱,从而扩大置换周期.仿真表明,该算法可以有效扩展置换周期.

摘要： 为了改善Cat映射固有的加密周期性,提高图像的加密效果和加密效率,本文提出一种新的图像置乱加密算法,把原始图像按适当大小的分块,每个子块分别给定不同的初始值和参数,生成相应的Cat映射序列,用所得的Cat映射序列分别对了块图像进行位置置乱,从而扩大置换周期.仿真表明,该算法可以有效扩展置换周期.

摘要： 为了改善Cat映射固有的加密周期性,提高图像的加密效果和加密效率,本文提出一种新的图像置乱加密算法,把原始图像按适当大小的分块,每个子块分别给定不同的初始值和参数,生成相应的Cat映射序列,用所得的Cat映射序列分别对了块图像进行位置置乱,从而扩大置换周期.仿真表明,该算法可以有效扩展置换周期.

摘要： 为了改善Cat映射固有的加密周期性,提高图像的加密效果和加密效率,本文提出一种新的图像置乱加密算法,把原始图像按适当大小的分块,每个子块分别给定不同的初始值和参数,生成相应的Cat映射序列,用所得的Cat映射序列分别对了块图像进行位置置乱,从而扩大置换周期.仿真表明,该算法可以有效扩展置换周期.

摘要： 基于复合混沌和量子混沌的光学图像加密解密方法，涉及光学信息安全技术领域，解决现有光学图像加密技术非线性不足的安全缺陷，包括加密过程和解密过程，并分别设定用户加密密钥以及解密密钥，由三细胞分数阶量子细胞神经网络超混沌系统的初值、控制参数、阶数；复合混沌映射的初值、控制参数以及变形分数傅里叶变换的级数共同组成；本发明弥补了传统光学图像加密技术线性特征不足的安全缺陷，并且分数阶的量子混沌系统具有更高的密钥维度，更大的密钥空间，更强的敏感性，抵抗各种安全攻击的能力更强，同时由于量子混沌系统是由量子点和量子细胞自动机以库伦作用相互传递信息的新型纳米级器件，具有超高集成度，低功耗，无引线集成等优点。

摘要： 本发明提供了图像加密技术领域的一种基于混沌映射和混沌S盒代换的图像加密方法，包括：步骤S10、获取彩色图像文件并进行哈希计算得到哈希值，基于哈希值计算系统参数；步骤S20、基于哈希值生成四维超混沌映射的四个初始值，进而得到四组混沌伪随机序列；步骤S30、基于混沌伪随机序列以及系统参数提取序列Wz，利用序列Wz以及使用AES算法的S盒生成混沌S盒；步骤S40、对彩色图像文件进行Arno l d置乱得到置乱图像，利用混沌S盒对置乱图像进行字节代换得到代换图像；步骤S50、利用混沌伪随机序列以及系统参数，对代换图像中RGB的三个分量进行图像扩散加密得到三个密文数据，基于各密文数据得到加密图像。本发明的优点在于：极大的提升了图像加密的安全性。

摘要： 本发明涉及一种基于SHA-384函数、时空混沌系统、量子混沌系统和神经网络的彩色图像加密方法，包括：利用SHA-384函数对原始彩色图像I0进行计算，得到哈希值作为密钥，利用哈希值、CML耦合映像格子和一维Logistic混沌映射产生混沌序列，利用混沌序列对I0的三基色分量的高四位图像进行位级行、列置乱，得到置乱图像I1；利用Logistic量子混沌系统生成用于加密置乱图像的混沌序列，并结合神经网络对I1的三基色分量的所有像素值进行并行扩散处理，得到最终的密文图像I2。上述方法大大增加了密钥空间，使得安全性、加密效果和密钥敏感性更高，抗攻击能力更强，置乱过程加密时间更短，并更易于硬件实现。

摘要： 本发明提供了图像加密技术领域的一种基于混沌映射和混沌S盒代换的图像加密方法，包括：步骤S10、获取彩色图像文件并进行哈希计算得到哈希值，基于哈希值计算系统参数；步骤S20、基于哈希值生成四维超混沌映射的四个初始值，进而得到四组混沌伪随机序列；步骤S30、基于混沌伪随机序列以及系统参数提取序列Wz，利用序列Wz以及使用AES算法的S盒生成混沌S盒；步骤S40、对彩色图像文件进行Arno l d置乱得到置乱图像，利用混沌S盒对置乱图像进行字节代换得到代换图像；步骤S50、利用混沌伪随机序列以及系统参数，对代换图像中RGB的三个分量进行图像扩散加密得到三个密文数据，基于各密文数据得到加密图像。本发明的优点在于：极大的提升了图像加密的安全性。

摘要： 本发明涉及一种基于忆阻器混沌神经网络和改进Logistic混沌映射的图像加密算法。该方法根据混沌神经网络的更新的权值，对引入指数函数ex的新型一维Logistic混沌映射进行赋值，并通过非线性方法将混沌随机序列数值的范围调整到不同加密阶段的所满足的范围要求；采用排序算法对混沌序列的对应的替换数组对明文进行像素级和bit级的两次置乱操作，最后使用两组不同的混沌序列对中间密文进行两次正逆方向相反的扩散操作完成最终加密。实验表明:所得到的混沌序列随机性较好，得到的密文图像能够抵抗典型的攻击，达到了安全通信的效果。

摘要： 本发明公开了一种基于量子混沌和复混沌系统的图像加密方法。步骤1：输入明文图像，根据明文图像中的信息设置量子混沌系统的初始条件，根据量子混沌系统的数学表达式，得到该系统的迭代状态值；步骤2：利用状态值序列得到置乱过程中所需的密码，通过Arnold矩阵计算图像矩阵中像素点的位置；步骤3：根据混沌复动力系统的表达式得到该系统的迭代状态序列；步骤4：再结合DNA编码规则对图像像素进行扩散，并最终得到密文图像，完成加密过程。通过量子混沌映射的迭代状态和Arnold矩阵的结合，打乱明文图像中像素点的排列规律；再通过混沌复动力系统的迭代状态与DNA计算与编码规则相结合，改变明文图像的像素值。

摘要： 基于复合混沌和量子混沌的光学图像加密解密方法，涉及光学信息安全技术领域，解决现有光学图像加密技术非线性不足的安全缺陷，包括加密过程和解密过程，并分别设定用户加密密钥以及解密密钥，由三细胞分数阶量子细胞神经网络超混沌系统的初值、控制参数、阶数；复合混沌映射的初值、控制参数以及变形分数傅里叶变换的级数共同组成；本发明弥补了传统光学图像加密技术线性特征不足的安全缺陷，并且分数阶的量子混沌系统具有更高的密钥维度，更大的密钥空间，更强的敏感性，抵抗各种安全攻击的能力更强，同时由于量子混沌系统是由量子点和量子细胞自动机以库伦作用相互传递信息的新型纳米级器件，具有超高集成度，低功耗，无引线集成等优点。

摘要： 本发明是一种混沌加密与传统加密性能互补的级联信息加密系统，它由混沌加密级和传统加密级相互级联组成的信息发送器、信息传输通道、传统解密级和混沌解密级相互级联组成的信息接收器三部分共同构成。本发明以硬件实现的闭环混沌密钥发生器组成前级加密，并以传统加密级作为后级加密，所组成的信息加密系统利用了前者混沌密钥信号的不可预测性和后者的成熟密钥空间设计技术以及安全性较容易评估的特点，实现两种加密级的性能互补，可在一定程度上实现“一次一密密码”的目标，使其抗攻击能力明显高于其中的任一单独信息加密系统，整个系统不存在比穷举攻击更加有效的破译方法。

摘要： 本发明是一种混沌加密与传统加密性能互补的级联信息加密系统，它由混沌加密级和传统加密级相互级联组成的信息发送器、信息传输通道、传统解密级和混沌解密级相互级联组成的信息接收器三部分共同构成。本发明以硬件实现的闭环混沌密钥发生器组成前级加密，并以传统加密级作为后级加密，所组成的信息加密系统利用了前者混沌密钥信号的不可预测性和后者的成熟密钥空间设计技术以及安全性较容易评估的特点，实现两种加密级的性能互补，可在一定程度上实现“一次一密密码”的目标，使其抗攻击能力明显高于其中的任一单独信息加密系统，整个系统不存在比穷举攻击更加有效的破译方法。

摘要： 本发明涉及一种基于混沌数谱的数字化混沌加密方法，所述加密方法包括下述步骤：步骤一：发送编码明文数据，并将所述明文数据转换为二进制数组代码；步骤二：将步骤一得到的二进制数组代码经过离散化映射成混沌编码；步骤三：将步骤二得到的混沌编码经过模糊化映射成序号编码；步骤四：将步骤三得到的序号编码构造密文数据；步骤五：将步骤四得到的密文数据通过公开信道传输给接收方。该方法具有扩频码映射性质特征的信号遮掩功能，及并行混沌映射的并行数据处理功能，会比现代密码体制具有更优越的安全保密性能及信息处理效率，更加适用于光纤通信。