耦合映像格子

摘要： 近年来,随着云计算和人工智能的飞速发展,数字图像在多媒体、医疗和军事等领域中的应用越来越普遍。其中,遥感技术通过电磁波的理论可以对远距离目标进行探测处理,因此,遥感图像的传输安全变得尤为重要。为了解决数字图像信息的安全和隐私保护等问题,提出了一种基于新型Hachimoji脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)和QR分解的遥感图像可逆隐藏算法。首先利用遥感图像和宿主图像的信息熵更新耦合映像格子(Coupled Map Lattice,CML)的系统参数和初始值,将产生的混沌序列作为加密过程中一次一密的密钥流,增强抵抗已知攻击或选择明文攻击的能力。接着,根据Hachimoji DNA技术对遥感图像进行8位碱基编码,并利用密钥流对图像矩阵进行异或运算和循环移位操作。最后,将宿主图像分块并进行QR分解,并将加密后的遥感图像以DNA碱基的形式嵌入宿主块中。特别地,嵌入遥感信息后的宿主图像仍然有视觉意义,并且可以从中无损地提取出所嵌入的图像信息。实验仿真结果表明,所提算法嵌入效果良好、安全性高,具有较强的鲁棒性。

摘要： 环形线网是地铁网络中特殊又重要的线网结构。本文从系统弹性的角度出发,基于图论和改进的级联失效模型深入分析环线结构在网络失效和恢复过程中的影响作用。在网络中断阶段,采用改进的耦合映像格子模型,分别模拟站点和线路水平下的级联失效场景,并采用失效节点比率和运营效率作为评价指标分析网络弹性变化;在恢复阶段,采用不同的站点和线路恢复顺序研究网络弹性指数变化。最后结合北京市地铁网络进行实证分析,结果表明:介数较高的节点失效产生的级联失效最早达到顶峰,度值较高的节点失效则最快使网络瘫痪,尤其是环线中的换乘站点失效对网络弹性的影响最大;而相比非环线站点,当提高环线上站点的鲁棒性时,网络弹性的提升更明显,级联失效高峰得到很大延缓。有针对地保护这些环线站点将为地铁系统受干扰后的性能恢复提供宝贵的救援时间;此外,越靠近中心的环线会比外围环线更加重要,如北京地铁2号线和10号线;同时,较早地恢复环线上的站点也会大大提高整个网络的弹性性能。研究结果不但对提高具有环线结构的地铁系统的抗风险能力具有借鉴意义,也为地铁网络的规划和布局提供了重要的理论依据。

摘要： 为研究地铁网络的韧性演化规律,本文从网络连通性、自适应性、有效性角度构建评估地铁网络稳定性的测度指标,考虑交通网络中OD流量分布的影响,提出基于加权耦合映像格子模型的地铁网络级联失效分析方法.以北京地铁2014年和2018年两个网络为例,构建基于P空间客流加权复杂网络的动态稳定性分析模型,选取网络中重要程度不同的3个节点,对这两个地铁网络开展干扰强度不同的模拟蓄意攻击,对比分析北京地铁网络稳定性的演化规律.数值分析结果表明,随着北京地铁网络拓扑结构由小世界网络向无标度网络演化,2018年北京地铁网络的稳定性和抗毁性要显著高于2014年;对客流量大的站点攻击强度越大时,网络节点相继故障传播越显著,网络瘫痪概率也越高,瘫痪速度也越快.本文研究结果可为优化地铁线网结构和站点设置、加强安全运营管理提供科学的理论依据.

摘要： 现有的比特级图像加密方法通常按照图像数据采集、图像数据分解、图像数据加密这3个相对独立的步骤进行设计,加密效率难以提高.为了在保证安全性的前提下解决这一问题,研究并改进了Lo-gistic映射,提出一种优化Logistic映射.利用此映射进一步改善了耦合映像格子系统的混沌特性.此外,利用优化后的耦合映像格子和压缩感知技术设计了一种比特级数字图像加密方法,将现有比特级图像加密方法中3个相对独立的步骤合而为一,实现了在图像数据采集的同时即完成比特级的信息分解与加密.理论分析和仿真实验结果表明,该方法在保证安全性的同时提高了现有比特级图像加密系统的运行效率.

摘要： 针对订单不确定性对作业车间的鲁棒性的影响问题,首先,从复杂网络视角描述生产过程,建立作业车间网络模型,并对建立的有向加权作业车间网络的关键特征参数进行定义;其次,考虑生产特性和网络特征构造基于耦合映像格子的鲁棒性模型,利用网络中级联失效的进程与规模建立作业车间的鲁棒性评价指标,最后以实际生产过程为例进行仿真验证,结果表明,不同的扰动强度和扰动策略对网络的影响不同,也说明了该方法对作业车间的鲁棒性评价有效可行,且鲁棒性模型有较好的并行计算特性.

摘要： 对现有混沌图像加密安全性不足的问题,利用量子混沌映射和时空混沌系统的复杂特性,文章提出了一个新型图像加密方案.为提高抵御密码攻击的能力,该文所提方案采取了明文关联生成混沌密钥序列以及密文反馈扩散加密的安全机制.首先将量子Logistic混沌序列对明文图像进行正向密文反馈扩散加密;然后根据改进的耦合格子时空混沌系统生成的密钥序列对扩散图像进行双重置换;最后再次利用量子混沌序列对置换图像进行反向密文反馈扩散加密.理论分析和实验结果表明,加密方案具有密钥空间大、对明文和密钥敏感及信息熵大等特性,能够抵御各种常见的密码攻击.

摘要： 本文基于耦合映像格子的相继故障模型,利用仿真和统计分析的方法,研究了BA同构依存网络(BA-BA)和异构依存网络(BA-ER)在随机攻击和蓄意攻击两种攻击方式下的相继故障行为.本文选择了偏好依存和随机依存两种方式分别构建了依存网络.研究结果表明:(1)同构的偏好依存网络和随机依存网络表现出了类似的相继故障特性,即这两种依存方式下的网络都对随机攻击鲁棒,对蓄意攻击脆弱.同时,随机依存方式能增强BA同构依存网络的鲁棒性.(2)异构的偏好依存网络和随机依存网络表现出了和BA同构依存网络相反的特性,即异构的依存网络对随机攻击脆弱,对蓄意攻击鲁棒,且随机依存方式也增强了异构依存网络的鲁棒性.本文的研究结果对进一步理解相互依存网络的拓扑结构及依存方式对依存网络鲁棒性的影响有重要的参考价值.

摘要： 随着人们对软件功能需求的不断增加,软件系统的结构和规模越来越复杂.如何对复杂软件系统的拓扑结构及其质量进行有效分析和评估是软件工程中亟待解决的难题.采用复杂网络理论对软件系统进行建模和求解,将软件源代码中的函数作为节点,函数之间的调用关系看作有向边,函数调用次数作为边的权重,提出了一种软件动态执行加权网络模型的构建方法.通过对TAR、GEDIT、EMACS这3个开源软件系统的建模及网络特征分析,发现软件系统动态执行的加权拓扑网络满足小世界效应和无标度特性,即符合复杂网络特性.基于此结论,进一步利用CML(耦合映像格子)网络故障传播模型对软件系统的级联效应进行了模拟,通过实验发现了影响软件级联故障的主要因子,这些因子为软件质量保证等研究提供了重要支持.

摘要： 本发明属于信息安全技术领域，特别涉及一种基于压缩感知和变形耦合映像格子的彩色图像加密方法，包含：分离彩色明文图像的三基色分量，得到分量矩阵；结合初始密钥，通过SHA‑256函数更新变形耦合映像格子的参数和初始值，通过迭代时空混沌系统获取测量矩阵、密钥流；将分量矩阵分割并获取新的图像矩阵；针对新的图像矩阵生成稀疏字典；利用测量矩阵测量新的图像，获取中间图像；将中间图像转化为系数矩阵，在频域执行置乱和扩散操作获取置乱扩散矩阵；利用密钥流矩阵，将置乱扩散矩阵执行像素级扩散运算，得到最终密文图像。本发明有效抵抗统计、已知和选择明文、选择密文攻击等，提高安全性和加密效果，具有较好的应用前景。

摘要： 本发明提供一种基于耦合映像格子模型的图像加密方法。该方法利用明文图像P的哈希值和外部密钥计算得到耦合映像格子混沌系统的控制参数和初始值；然后迭代耦合映像格子系统，得到f(x)混沌序列和耦合映像格子混沌序列；利用索引矩阵对明文图像P进行置乱操作；再利用混沌矩阵与置换图像进行扩散操作；最后对扩散图像进行逆向扩散操作，得到最终的密文图像。本发明方法充分利用耦合映像格子系统映射产生的中间混沌序列，同时多次使用混沌序列，提高了混沌序列利用率，具有足够的密钥空间和高度的密钥敏感性，具有较高的安全性和适用性。

摘要： 本发明公开了一种基于压缩感知和优化耦合映像格子的比特级图像加密方法，通过将参数值取值范围优化的Logistic映射代入双向耦合映像格子模型，构建OCML系统；随后，根据密钥信息使用OCML生成所需的加密序列；接着，利用生成的加密序列构建高低两级测量矩阵分别对图像的主要信息和次要信息进行测量；之后，对两级测量值分别进行量化以避免密文图像所占用的数据空间大于明文图像信息占用的空间；最后，对量化后的图像信息进行置乱和替换操作，并按权重将其组合为最终的密文图像。本发明将OCML系统作为混沌信号发生器，将CS作为对图像信息进行压缩加密的工具，在比特级别上对图像信息进行加密操作，实现了新的图像加密方法。方法简单易实现，具有优秀的安全性能。

摘要： 本发明属于信息安全技术领域，尤其涉及基于混合域和LSS型耦合映像格子的彩色图像加密方法。所述方法包括：输入彩色明文图像，分离明文图像的红、绿、蓝三基色分量，得到对应三个矩阵，结合密钥产生LSS型耦合映像格子的参数和初始值，利用LSS型耦合映像格子产生密钥流；分别对三个矩阵进行二维离散小波变换，得到三组子带；保持高低频子带不变，利用密钥流对其余子带进行置乱，将置乱后子带进行缩小；交换缩小后的各子带的内容；对三组子带做二维离散小波逆变换，得到三个加密分量；对三个加密分量做分块处理，并利用密钥流和对分块后矩阵进行位级扩散操作，得到密文图像。本发明能够有效抵抗统计攻击、已知和选择明文攻击、选择密文攻击。

摘要： 本发明公开一种基于DNA序列和变形耦合映像格子的双彩色图像加密方法，包含：利用密钥和两幅彩色明文图像，产生迭代变形耦合映像格子的参数和初始值，通过迭代，产生密钥流L

摘要： 本发明提供一种基于耦合映像格子模型的图像加密方法。该方法利用明文图像P的哈希值和外部密钥计算得到耦合映像格子混沌系统的控制参数和初始值；然后迭代耦合映像格子系统，得到f(x)混沌序列和耦合映像格子混沌序列；利用索引矩阵对明文图像P进行置乱操作；再利用混沌矩阵与置换图像进行扩散操作；最后对扩散图像进行逆向扩散操作，得到最终的密文图像。本发明方法充分利用耦合映像格子系统映射产生的中间混沌序列，同时多次使用混沌序列，提高了混沌序列利用率，具有足够的密钥空间和高度的密钥敏感性，具有较高的安全性和适用性。

摘要： 本发明属于信息安全技术领域，特别涉及一种基于压缩感知和变形耦合映像格子的彩色图像加密方法，包含：分离彩色明文图像的三基色分量，得到分量矩阵；结合初始密钥，通过SHA‑256函数更新变形耦合映像格子的参数和初始值，通过迭代时空混沌系统获取测量矩阵、密钥流；将分量矩阵分割并获取新的图像矩阵；针对新的图像矩阵生成稀疏字典；利用测量矩阵测量新的图像，获取中间图像；将中间图像转化为系数矩阵，在频域执行置乱和扩散操作获取置乱扩散矩阵；利用密钥流矩阵，将置乱扩散矩阵执行像素级扩散运算，得到最终密文图像。本发明有效抵抗统计、已知和选择明文、选择密文攻击等，提高安全性和加密效果，具有较好的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于压缩感知和优化耦合映像格子的比特级图像加密方法，通过将参数值取值范围优化的Logistic映射代入双向耦合映像格子模型，构建OCML系统；随后，根据密钥信息使用OCML生成所需的加密序列；接着，利用生成的加密序列构建高低两级测量矩阵分别对图像的主要信息和次要信息进行测量；之后，对两级测量值分别进行量化以避免密文图像所占用的数据空间大于明文图像信息占用的空间；最后，对量化后的图像信息进行置乱和替换操作，并按权重将其组合为最终的密文图像。本发明将OCML系统作为混沌信号发生器，将CS作为对图像信息进行压缩加密的工具，在比特级别上对图像信息进行加密操作，实现了新的图像加密方法。方法简单易实现，具有优秀的安全性能。

摘要： 本发明属于信息安全技术领域，尤其涉及基于混合域和LSS型耦合映像格子的彩色图像加密方法。所述方法包括：输入彩色明文图像，分离明文图像的红、绿、蓝三基色分量，得到对应三个矩阵，结合密钥产生LSS型耦合映像格子的参数和初始值，利用LSS型耦合映像格子产生密钥流；分别对三个矩阵进行二维离散小波变换，得到三组子带；保持高低频子带不变，利用密钥流对其余子带进行置乱，将置乱后子带进行缩小；交换缩小后的各子带的内容；对三组子带做二维离散小波逆变换，得到三个加密分量；对三个加密分量做分块处理，并利用密钥流和对分块后矩阵进行位级扩散操作，得到密文图像。本发明能够有效抵抗统计攻击、已知和选择明文攻击、选择密文攻击。

摘要： 本发明公开一种基于DNA序列和变形耦合映像格子的双彩色图像加密方法，包含：利用密钥和两幅彩色明文图像，产生迭代变形耦合映像格子的参数和初始值，通过迭代，产生密钥流L