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基于改进cat映射与混沌系统的彩色图像快速加密算法

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计算机应用研究 2017年第1期34卷 233-237,255页

作者：孙倩胡苏湖北大学信息化建设与管理处武汉430062 中山大学大数据与计算机学院广州510275

针对已有基于混沌系统的图像加密算法计算复杂度较高的问题,基于改进cat映射提出一种计算复杂度较低、易于实现的彩色图像加密算法。该算法包括置乱与扩散两层。置乱层采用比特置乱代替传统的字节置乱,彻底打乱图像各像素的位置,并且对... 详细信息

针对已有基于混沌系统的图像加密算法计算复杂度较高的问题,基于改进cat映射提出一种计算复杂度较低、易于实现的彩色图像加密算法。该算法包括置乱与扩散两层。置乱层采用比特置乱代替传统的字节置乱,彻底打乱图像各像素的位置,并且对传统二维cat映射进行改进,大幅度地提高了计算效率,采用均匀的混沌伪随机产生器动态地改变加/解密过程每轮的控制参数,提高了加密系统的安全性;扩散层则采用比特矩阵方法将每块扩散处理。基于真实图像的实验结果表明,该算法可抵御不同类型的攻击,计算效率较高。

关键词：混沌系统图像加密 cat映射置乱层扩散层

基于cat映射的多目标猫群优化算法及其应用

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基于Cat映射的多目标猫群优化算法及其应用

作者：罗重凡兰州大学

学位级别：硕士

在生活实践和科学研究的实际情况中,许多问题都是具备很大挑战和难度且包含多个优化目标的多目标优化问题(Multi-objective Optimization Problem,MOP)。因为实际需求,多个目标的优化课题吸引了国内外许多研究者的目光,并逐渐变成优化... 详细信息

在生活实践和科学研究的实际情况中,许多问题都是具备很大挑战和难度且包含多个优化目标的多目标优化问题(Multi-objective Optimization Problem,MOP)。因为实际需求,多个目标的优化课题吸引了国内外许多研究者的目光,并逐渐变成优化领域的重点钻研课题。进化多目标算法在求解包含多个目标的优化问题时,不但实现简单而且效率较高。本文主要介绍一种比较新的进化算法,即猫群算法(cat Swarm Optimization,CSO),并对它进行改进并扩展到多目标领域,最后用它优化包含多个目标的问题。CSO算法的理论模型是模仿猫的行为方式创建的,其原理简单易实现,收敛速度较快,算法稳定性较好,已被应用于图像处理、神经网络训练和模式识别等领域并取得了很好的效果。但是由于CSO是近些年提出的,所以理论分析和实践应用方面都需要进行更深入的研究。本文在CSO中引入了精英策略,并将其扩展为多目标,最后用它优化一种简单的改进模型的脉冲耦合神经网络(Pulse-Coupled Neural Network,PCNN)参数实现图像分割。具体的研究工作和创新点如下:1、提出了一种新的进化多目标优化算法:基于cat映射的非随的多目标猫群优化算法(Non-Random Multi-Objective cat Swarm Optimization Algorithm Based on cat Map,NRC-MOCSO)。针对CSO算法在迭代后期极易陷入局部最优和收敛速度缓慢的缺点,本文对CSO做了一点改进,让种群中的猫非随机的进入搜索模式和跟踪模式。再者,针对CSO算法在初始化阶段种群分布不均匀而导致算法不稳定性的弊端,本文利用混沌映射对种群进行初始化,将非随机的CSO与混沌相结合,并将其扩展到多目标领域。2、本文使用提出的NRC-MOCSO算法自动优化一种简单改进模型PCNN(ISPCNN)的参数。首次实现了多目标猫群算法自动优化ISPCNN模型参数。在仿真实验中用以熵为适应度函数的CSO和粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)、连通性为适应度函数的CSO和PSO、熵与连通性为适应度函数的两个目标的多目标粒子群优化算法(Multi-Objective Particle Swarm Optimization,MOPSO)和NRC-MOCSO六种方法优化ISPCNN参数,用优化后的ISPCNN对五幅经典的图片进行分割实验。结果证明:适应度函数对算法性能有很大的影响;针对于应用问题多目标比单目标更具优势,能够综合考虑多方面的影响因素。

关键词：猫群优化算法进化多目标优化算法精英策略非随机 cat映射脉冲耦合神经网络图像分割

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基于广义cat映射的卫星图像加密系统研究

基于广义cat映射的卫星图像加密系统研究

作者：张新长春理工大学

学位级别：硕士

随着当前航天科技的发展,保护卫星图像的安全显得越来越重要,特别是有些卫星图像所包含的信息涉及到国家机密、军事安全和商业公司利益等,所以在存储和传输的过程中要保护卫星图像的安全。卫星图像因其尺寸大等特点要求加密密钥空间要大... 详细信息

随着当前航天科技的发展,保护卫星图像的安全显得越来越重要,特别是有些卫星图像所包含的信息涉及到国家机密、军事安全和商业公司利益等,所以在存储和传输的过程中要保护卫星图像的安全。卫星图像因其尺寸大等特点要求加密密钥空间要大,但一些传统加密技术具有密钥空间小、安全性能低等问题,并不符合卫星图像加密系统的要求。混沌系统凭借其良好的特性能够很好的应用到图像加密技术中,可以有效提高卫星图像的安全性。本文对传统二维广义cat映射进行非线性处理,提出了一种改进的广义cat映射,实验仿真结果表明改进的广义cat映射对图像具有更好的置乱效果;提出了一种新的卫星图像加密算法,该算法利用改进的广义cat映射对卫星图像进行置乱,再利用复合混沌映射对图像进行扩散。经过实验仿真得到加密后的图像分布均匀,研究分析表明该算法密钥敏感性强、秘钥空间大、像素相关性弱等性能,能够很好的保护卫星图像的安全。

关键词：混沌 cat映射彩色卫星图像置乱加密算法

一种基于混沌序列控制的3D cat映射加密算法

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汕头大学学报（自然科学版） 2007年第2期22卷 64-70页

作者：叶瑞松郗坤洪汕头大学数学系广东汕头515063

讨论并比较了3D cat映射与二维Arnold映射的差别,在此基础上改进了3D cat映射变换置乱方法,并利用复合混沌控制序列对像素灰度进行变换,从而实现图像像素位置和灰度值同时改变的加密效果.结果表明,这种加密方法具有较好的有效性.

关键词： 3D cat映射 Arnold 置乱度复合混沌序列

基于超混沌和扩展cat映射的实时视频流加密算法(英文)

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吉林大学学报（信息科学版） 2007年第6期25卷 625-633页

作者：殷虹陈增强张兴会袁祉天津工程师范学院计算机系天津300222 南开大学自动化系天津300071

为提高密码的抗攻击性,利用超混沌系统随机性好、可确定再生,且密钥空间较大的特性,提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展cat映射的实时视频流加密算法。该算法将流密码和块密码相结合,实现视频流的实时加密,克服了现有的多数基于混... 详细信息

为提高密码的抗攻击性,利用超混沌系统随机性好、可确定再生,且密钥空间较大的特性,提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展cat映射的实时视频流加密算法。该算法将流密码和块密码相结合,实现视频流的实时加密,克服了现有的多数基于混沌系统的视频加密算法不能抵抗已知明文攻击和密钥空间小的缺点。流密码采用四维连续超混沌方程进行加密,可同时生成4个混沌序列,既提高了加密速度,又增加了密码的复杂度。块密码应用扩展的cat映射,通过将信息置乱进行加密,cat映射对初值和参数敏感,置乱效果好,且是双射函数,适合于信息的加密。实验结果表明,该算法安全性高,密钥空间大,能抵抗统计分析、差分攻击,密钥敏感性高,加密速度快,可达到3 Mb it/s,满足实时处理的要求。同时,该算法与视频压缩算法相独立,实现简单。

关键词：超混沌视频流加密 cat映射块密码流密码

基于低轮的AES和改进的cat映射算法的图像加密方法

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信息与电脑 2019年第8期31卷 46-47,50页

作者：马婷中国民用航空飞行学院计算机学院四川广汉618307

基于传统加密算法耗时的不足,提出了一种新的图像加密算法,即利用改进的cat映射算法进行4轮像素置乱,再利用AES算法进行2轮加密。笔者分析了此算法的安全性并通过实验进行证明,算法不仅具有良好的加密效果和时效性,而且能够抵抗裁剪攻... 详细信息

基于传统加密算法耗时的不足,提出了一种新的图像加密算法,即利用改进的cat映射算法进行4轮像素置乱,再利用AES算法进行2轮加密。笔者分析了此算法的安全性并通过实验进行证明,算法不仅具有良好的加密效果和时效性,而且能够抵抗裁剪攻击。低轮AES的引入,使混沌加密不再惧怕明文攻击,改进了加密方式,同时,扩大了密钥空间,具有较强的实用性。

关键词：低轮AES cat映射加密算法

基于cat映射和Lu混沌映射的图像加密方案

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电子器件 2007年第1期30卷 155-157页

作者：张健于晓洋任洪娥哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨150040 东北林业大学信息与计算机工程学院哈尔滨150000

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感,以及生成的混沌序列具有伪随机性的特性,近年来在图像加密领域得到了广泛的应用.经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图象各像素点的位置,但是多次迭代之后会还原出原始图像,给系统带来... 详细信息

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感,以及生成的混沌序列具有伪随机性的特性,近年来在图像加密领域得到了广泛的应用.经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图象各像素点的位置,但是多次迭代之后会还原出原始图像,给系统带来一定的安全隐患.使用Arnoldcat映射和Lu混沌映射可以有效地避免这一缺点,从而实现混淆和扩散的目的.通过仿真实验,结果分析表明该种方法能够得到令人满意的加密效果.

关键词：混沌图像加密 cat映射 Lu混沌映射

一种结合cat映射和Henon映射的图像加密技术

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计算机应用与软件 2010年第9期27卷 286-288页

作者：田汉清全吉成程红王宏伟王志强空军航空大学特种专业系吉林长春130022

利用经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图像各像素点的位置,达到加密的目的,但由于Arnoldcat映射具有周期性的特点,经过一定次数的迭代后可以恢复原始图像,给系统带来了一定的安全隐患。把经过Arnoldcat映射置乱的图像注入Henon... 详细信息

利用经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图像各像素点的位置,达到加密的目的,但由于Arnoldcat映射具有周期性的特点,经过一定次数的迭代后可以恢复原始图像,给系统带来了一定的安全隐患。把经过Arnoldcat映射置乱的图像注入Henon映射的混沌系统中,在位置置乱的基础上再进行像素值置乱,充分打乱图像的像素相关性,有效地避免了这一缺点。仿真结果表明,该算法可以达到较好的加密效果,并且具有较强的抗攻击性能。

关键词：混沌图像加密 cat映射 Henon映射

基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法

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长春理工大学学报（自然科学版） 2015年第4期38卷 93-96页

作者：张新柏逢明长春理工大学电子信息工程学院长春130022

为了提高彩色卫星图像的加密效果,提出了一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法。该算法利用广义cat映射的构造思想,将离散广义cat映射的第一个变换表达式所对应的变换结果非线性的融入第二个变换表达式,利用改进广义cat映射... 详细信息

为了提高彩色卫星图像的加密效果,提出了一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法。该算法利用广义cat映射的构造思想,将离散广义cat映射的第一个变换表达式所对应的变换结果非线性的融入第二个变换表达式,利用改进广义cat映射对彩色卫星图像的三个色彩分量分别进行三轮置乱,然后利用复合混沌映射对置乱后的图像进行扩散。经过理论分析和仿真实验检测,该算法可以更好的改善图像的加密效果,具有密钥空间大、抗统计攻击能力强、密钥敏感性强等良好的性能,能够达到相应的安全水平。

关键词： cat映射彩色卫星图像置乱加密算法