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基于变参混沌的异位异或图像加密算法

包装工程 2019年第17期40卷 227-234页

作者：吕冬梅李国东王丽娟新疆财经大学统计与数据科学学院

目的解决混沌序列的混沌性能退化,加密算法不能较好地抵御选择明文攻击等问题。方法提出一种基于变参混沌系统,采用密文反馈的方式,对明文块依次加密的图像加密算法,并在扩散部分摒弃常规的按位异或扩散方式,提出一种按块异位异或算法... 详细信息

目的解决混沌序列的混沌性能退化,加密算法不能较好地抵御选择明文攻击等问题。方法提出一种基于变参混沌系统,采用密文反馈的方式,对明文块依次加密的图像加密算法,并在扩散部分摒弃常规的按位异或扩散方式,提出一种按块异位异或算法。结果对算法进行仿真的结果表明,文中算法对密钥敏感,测试对象的NPCR值分别为99.59%,99.61%,99.61%,UACI值分别为33.44%,33.46%,33.45%,信息熵分别为7.9872,7.9989,7.9977,相较于其他类似算法,文中算法的综合效果更好,密钥空间为(10^16)^6+10^14×9。结论密文对明文敏感,能抵抗选择明文攻击,该算法不仅有效解决了问题,还具有较高的安全性能。

关键词：变参混沌系统密文反馈异位异或图像加密

基于动态S盒机制及其分块优化的块加密实时更新算法研究

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科学技术与工程 2014年第12期22卷 66-72页

作者：吴铭心北京航空航天大学高等教育研究所北京100191

为了确定图像块加密算法中的S盒所能加密的最大分块数量;并能保证每个S盒在整个加密期间都可实时更新,提出了动态S盒和密文反馈机制。引入单一性距离,优化了每个S盒所能加密的最大分块数量。利用不同的S盒加密不同的分块,根据动态S盒机... 详细信息

为了确定图像块加密算法中的S盒所能加密的最大分块数量;并能保证每个S盒在整个加密期间都可实时更新,提出了动态S盒和密文反馈机制。引入单一性距离,优化了每个S盒所能加密的最大分块数量。利用不同的S盒加密不同的分块,根据动态S盒机制形成S盒集合,用该集合根据左循环移位置乱图像分块;再用不同的S盒根据替代-移位操作加密置乱分块。设计的密文反馈机制改变混沌映射迭代次数,增强每个S盒与明文图像之间的关系,确保本文算法可实时更新。MATLAB仿真结果表明:动态S盒的非线性很高;且与其他算法相比,算法可实时更新,其安全性最高,密钥空间大,抗攻击能力强。

关键词：动态S盒分块优化密文反馈非线性实时更新

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参数扰动下的混沌的图像加密方案

计算机科学 2017年第S1期44卷 356-360,384页

作者：朱淑芹李俊青聊城大学计算机学院聊城252059

针对计算机有限数字精度的限制导致混沌序列将退化为周期序列的缺陷,提出一种参数扰动下混沌的图像加密方案。首先,对已有的一个离散混沌系统进行了改进,得到了一个新的混沌系统。其次,将已有混沌系统的状态变量作为参数扰动,来扰动新... 详细信息

针对计算机有限数字精度的限制导致混沌序列将退化为周期序列的缺陷,提出一种参数扰动下混沌的图像加密方案。首先,对已有的一个离散混沌系统进行了改进,得到了一个新的混沌系统。其次,将已有混沌系统的状态变量作为参数扰动,来扰动新构造的混沌系统以生成参数扰动下的混沌系统。在加密方案中,利用密文反馈的方式来控制迭代次数,动态产生密钥流。实验结果和安全性分析表明,该算法具有对密钥敏感、密钥空间大、密文图像统计特性良好、密文对明文敏感、能抵抗选择明(密)文的攻击等优点。

关键词： Marotto定理混沌加密参数扰动密文反馈

基于DNA编码运算和混沌系统的图像分块加密算法

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电视技术 2017年第3期41卷 6-10页

作者：王可张红伟李晓辉安徽大学电子信息工程学院安徽合肥230039

针对当前基于DNA编码运算的图像加密算法复杂度和安全性较低的问题,提出一种图像分块加密算法。利用Logistic混沌映射产生与明文图像大小相同的随机矩阵,然后对明文图像和随机矩阵进行分块,每个子块的DNA编解码方式以及相互之间的DNA运... 详细信息

针对当前基于DNA编码运算的图像加密算法复杂度和安全性较低的问题,提出一种图像分块加密算法。利用Logistic混沌映射产生与明文图像大小相同的随机矩阵,然后对明文图像和随机矩阵进行分块,每个子块的DNA编解码方式以及相互之间的DNA运算均由Chen超混沌系统产生的混沌序列动态决定,同时引入密文反馈机制,使算法得到更好的扩散效果。此外,算法的密钥由明文图像生成,实现了一次一密的加密。仿真实验结果和分析表明加密效果良好,算法利用了DNA可选择编码方式和运算操作丰富的特点,具有较高的复杂度和安全性,密钥空间大,能抵抗多种攻击。

关键词： DNA编码运算分块加密混沌系统密文反馈

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基于快速混沌置乱的鲁棒型医学图像加密算法

计算机应用 2015年第2期35卷 430-434页

作者：海洁杜海龙邓小鸿郑州大学西亚斯国际学院河南新郑451150 中南大学移动医疗教育部--中国移动联合实验室长沙410012 江西理工大学应用科学学院江西赣州341000

针对现有基于混沌的医学图像加密算法的鲁棒性和效率不足,提出了一种基于快速混沌置乱的鲁棒型医学图像加密算法RMIEF-CS。算法利用两个低维的混沌系统交替迭代产生混沌序列,较好地解决了由于计算机精度有限而带来的混沌收敛问题;然后... 详细信息

针对现有基于混沌的医学图像加密算法的鲁棒性和效率不足,提出了一种基于快速混沌置乱的鲁棒型医学图像加密算法RMIEF-CS。算法利用两个低维的混沌系统交替迭代产生混沌序列,较好地解决了由于计算机精度有限而带来的混沌收敛问题;然后利用生成的混沌序列对图像明文数据流进行第一次置乱加密,对得到的密文采用新的混沌序列进行再次置乱得到最终密文。置乱过程中引入双向密文反馈机制增加算法的安全性和鲁棒性;算法利用低维的混沌系统生成密钥,在置乱过程中无需耗时的排序操作,并适合于任何形状的图像,具有较好的时间效率和通用性。通过仿真实验验证了RMIEF-CS具有较好的加密性能,并能在密文受损情况下解密出原始医学图像的近似版本。另外,RMIEF-CS比基于均匀置乱和混沌映射的加密方法在时间效率上提高6倍左右,因而能适用于大数据量的医学图像实时保密传输。

关键词：混沌系统图像置乱混沌收敛密文反馈鲁棒性

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基于混沌理论的图像加密算法的分析与设计

基于混沌理论的图像加密算法的分析与设计

作者：廖春龙中南大学

学位级别：硕士

数字图像的加密跟与传统信息的加密相比具有自身的一些特征,其所用的加密算法与传统相比也有所不同。混沌动力学系统是一类确定性的非线性系统,与密码学有着许多相对应的特征,所以在图像加密领域中有着广泛的研究和应用。本文是对基于... 详细信息

数字图像的加密跟与传统信息的加密相比具有自身的一些特征,其所用的加密算法与传统相比也有所不同。混沌动力学系统是一类确定性的非线性系统,与密码学有着许多相对应的特征,所以在图像加密领域中有着广泛的研究和应用。本文是对基于混沌理论的图像加密中的一类具有“置乱-替代”结构的加密算法进行了重点的研究。首先,介绍了密码学和混沌理论的基础知识,分析了两者之间的联系和区别,对数字图像加密的一般技术和基于混沌系统的图像加密技术做了简单的归纳和总结,并对其以后的发展趋势进行了分析。对基于“置乱-替代”结构的几种常见的混沌加密算法进行了详细的介绍。其次,对一种典型的“置乱-替代”结构的混沌图像加密方案进行了密码分析,针对该密码系统设计出一种选择明文和选择密文相结合的攻击方案,该方案不仅可以完整地破译出该密码系统所使用的中间密钥,且相对于其它密码分析方法,本文的分析方法具有同时破解该密码系统加密的多份密文的功能。总结出该类密码系统所存在的致命缺陷,即如果一个加密系统的中间密钥仅跟其加密的密钥有关,则系统的安全性是有待进一步提高的。根据这一问题设计出中间密钥不仅跟加密的密钥有关且与待加密的明文也相关的加密算法,即在置乱和替换阶段都加入明文的影响,使得加密系统对于不同的明文加密所产生的中间密钥流是动态的,减少被破译的可能性,从而提高系统的安全性。仿真实验证明,改进的方案不仅保留了原算法的优点,同时具有更好的密码性能,特别是安全性方面的性能。最后,对自己的研究工作,以及在工作中所遇到的困难及有待改进的地方和后期的任务进行了简单的回顾和总结,并对将来的研究方向做了展望和规划。

关键词：混沌加密数字图像置乱-替换密码分析自适应加密密文反馈

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基于混沌理论的数字图像加密技术研究

基于混沌理论的数字图像加密技术研究

作者：廖建华中南大学

学位级别：硕士

随着计算机网络通信技术的飞速发展,网络已成为传播和交流信息的重要途径,随之而来的多媒体信息保密通信问题迫切需要解决。数字图像作为信息的重要载体,其加密技术成为了一项实用而又亟待快速发展的关键技术。近年来,混沌现象的应用研... 详细信息

随着计算机网络通信技术的飞速发展,网络已成为传播和交流信息的重要途径,随之而来的多媒体信息保密通信问题迫切需要解决。数字图像作为信息的重要载体,其加密技术成为了一项实用而又亟待快速发展的关键技术。近年来,混沌现象的应用研究越来越受到人们的重视。混沌动力学系统是非线性动力学中一类确定性系统,它与密码学之间具有许多对应的特征。在传统密码学的安全性受威胁的情况下,混沌系统产生的混沌序列所具有的复杂性、对初值和系统参数的敏感性、类随机性、不可预测性等优良特性为图像加密技术的研究提供新的思路和发展方向。本文首先介绍了密码学以及混沌理论的基本知识,对两者之间的异同点进行了分析。接着,对近年来数字图像加密技术的主要做法进行了介绍,总结了利用混沌系统进行数字图像加密的一般思路和方法。然后,在分析借鉴现有加密算法的基础上,分别提出了一种基于外部密钥和密文反馈的混沌密码新算法和一种基于广义chen's混沌系统和图像小波域的加密新算法。第一种算法不仅充分利用了低维混沌系统形式简单、计算速度快等优点,而且较好的克服了其易受相空间重构攻击的缺点,并通过实验证明,该算法具有较好的加密性能。在提出第二种算法之前,本文先对一种基于广义chen's系统的图像置乱算法进行了分析改进,而后将改进后的置乱算法与图像小波变换相结合,形成新的基于图像小波域的混沌加密算法。通过实验证明该算法具有较大的密钥空间和较强的鲁棒性。论文最后对研究工作进行了概括总结,并对将来的研究方向做出了展望。

关键词：数字图像混沌加密外部密钥密文反馈置乱小波变换

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密码学介绍:保密和验证

通信保密 1979年第0期 1-46页

作者： W.Diffie M.Hellman 秦嘉海

本文指导性地介绍了当代密码学。介绍了古典和现代密码学体制的基本信息论的和计算上的特性,然后考察了几种主要体制的密码分析.以及密码学在时分系统和计算机网里的应用。最后本文提供了一个密码学文献索引。

关键词：密码分析已知明文攻击唯密文攻击比特数密码体制密钥对明文消息密钥序列密码反馈密文反馈

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一些难处理的问题在密码学中的应用

通信保密 1981年第3期 64-72页

作者： J.Gordon 梁之

本文评述与密码学有关的当前一些研究领域,包括单向函数、诀窍函数、公开密钥密码体制、密钥交换算法、鉴别方法及计算复杂性,重点在于阐明作为现代研究基础的那些理论结构。物质既不能创造,也不能消灭,一般认为物质是遵循守恒定律的。... 详细信息

本文评述与密码学有关的当前一些研究领域,包括单向函数、诀窍函数、公开密钥密码体制、密钥交换算法、鉴别方法及计算复杂性,重点在于阐明作为现代研究基础的那些理论结构。物质既不能创造,也不能消灭,一般认为物质是遵循守恒定律的。如果它被盗了,那末它的遗失是可以查出来的,因为拿走它会留下空隙。但对于信息却并非如此。信息是抽象的,它既可以产生,也可以消除,还可以在不搞坏信息源的情况下进行复制,有时还可由推测得到。信息的这些离奇而抽象的性质可以用众所周知的货币形式的信息作为例子来说明,它可以印刷和烧毁,可以在不搞坏原版的情况下进行伪造,有时还可以通过投机得到!

关键词：单向函数密码学密钥交换密码反馈密文反馈密钥序列比特滑动滑码公开密钥密码体制不对称密钥密码体制 RSA 密码分析公开密钥体制