基于超混沌AES图像加密算法

一种混沌图像加密算法的选择明文攻击和改进朱淑芹;李俊青【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2017(053)024【摘要】在已有的四维超混沌系统的基础上构造了一个五维超混沌系统,对一种结合超混沌序列和移位密码的数字图像加密算法进行了分析,通过选择明文攻击的方法,成功破解了该算法中用于像素位置置乱以及像素值扩散和混淆的等效密钥,从而能利用破解的等效密钥解密出目标明文.为此对该算法进行了两个方面的改进.一个改进是加密系统中使用了新构造的五维超混沌系统,使得改进算法的密钥空间更大,进一步提高了安全性.另一个改进是设计混沌系统的初始值与明文图像的SHA-256哈希值有关,从而使得密钥流与明文图像相关,达到"一次一密"的效果.密钥空间分析、密钥敏感性分析、统计分析、信息熵分析、差分攻击分析、抗剪切、抗噪声、抗压缩分析等实验结果表明,改进后的图像加密算法比原加密算法更加安全有效.%Afive dimensional hyperchaotic system is firstly constructed based on the existing four-dimensional hypercha-otic system. A digital image encryption algorithm based on hyper chaotic sequence and shift cipher is analyzed. By apply-ing chosen plaintext attacks, it shows that all the equivalent keys can be revealed, which can be exploited to reveal the plain image. Two improvements are made to overcome the flaws of the image encryption scheme analyzed. As one improve-ment, the newly constructed five dimensional hyperchaotic system is employed in encryption algorithm to obtain larger key space and enhance the security. Another improvement isthat the initial value of the chaotic system is related to the SHA-256 Hash value of the plain text image, so that the key stream is related to the plain text image, which can achieve the effect of"one-time pad". Security analyses including key sensitivity analysis, key space analysis, statistical analysis, differential analysis, information entropy analysis and anti cutting, anti noise, anti compression experimental analysis are performed. Compared to the original algorithm, all the experimental results demonstrate that the proposed image encryp-tion scheme shows better security and effectiveness.【总页数】9页(P113-121)【作者】朱淑芹;李俊青【作者单位】聊城大学计算机学院,山东聊城 252059;聊城大学计算机学院,山东聊城 252059【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.针对超混沌系统图像加密算法的选择明文攻击 [J], 龙卓珉;俞斌2.针对基于感知器模型的混沌图像加密算法的选择明文攻击 [J], 朱淑芹;王文宏;李俊青3.对一种基于比特置乱的超混沌图像加密算法的选择明文攻击 [J], 朱淑芹;王文宏;孙忠贵4.对“一种超混沌图像加密算法的安全性分析及其改进”的选择明文攻击 [J], 俞斌5.一种基于改进型Sine映射的快速混沌图像加密算法 [J], 刘金源;葛继科;唐籍涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于SHA-3与DNA编码混沌系统的输电线路图像加密算法研究张迪;夏立伟;张楚谦;胡洪炜;刘兴东;付子峰;吴嘉琪;刘恒冲【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2022(22)36【摘要】针对输电线路巡检中无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)采集的图像数据存在的安全与加密效率问题,提出一种安全哈希算法(security Hash algorithm-3,SHA-3)与脱氧核糖核酸(deoxyribo nucleic acid,DNA)编码混沌系统相结合的图像加密算法。

首先,为加强密钥对图像明文的敏感性,利用SHA-3算法生成巡检图片的哈希值作为超混沌系统的初始值密钥;然后,根据对角线提取规则将图片进行像素块置乱,并使用超混沌系统生成的混沌序列映射DNA编码规则,对置乱完毕的巡检图片进行DNA编码、运算与解码,实现巡检图像的加密与解密;最后,为验证所提方法的有效性以及优越性,以某国网公司实际巡检图像数据为基础,设置密钥空间、密钥敏感性、直方图、信息熵、加密时效等实验对所提算法进行测试分析。

结果表明:所提算法相较传统算法安全性更高的同时,具有较好的实时性,可胜任实际巡检中的图像加密任务,为输电线路巡检图像加密任务提供了新的思路和技术方法。

【总页数】9页(P16075-16083)【作者】张迪;夏立伟;张楚谦;胡洪炜;刘兴东;付子峰;吴嘉琪;刘恒冲【作者单位】国网湖北省电力有限公司超高压公司;三峡大学电气与新能源学院【正文语种】中文【中图分类】TM933【相关文献】1.基于混沌系统的新型DNA混合图像加密算法研究2.基于混沌系统的新型DNA 混合图像加密算法研究3.基于混沌系统和DNA编码的彩色图像加密算法研究4.基于3D-CS混沌系统的双DNA编码图像加密算法5.基于双混沌系统和DNA编码的图像加密算法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于混沌映射的压缩图像加密算法邱劲;王平【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2012(039)006【摘要】We proposed an encryption scheme for the compressed image. In the scheme, the image data is first encrypted in space domain and then is encrypted in frequency domain. The proposed scheme can not only achieve high security but also guarantee the efficiency of the compression algorithm.%在分析现有DCT系数加密算法安全性的基础上,提出了一个空域加密和频域加密相结合的JPEG压缩图像加密算法.理论分析与计算机仿真实验表明,该算法具有很好的加密效果,对压缩算法的压缩效率影响很小,能充分满足压缩图像加密算法的要求.【总页数】3页(P44-46)【作者】邱劲;王平【作者单位】重庆大学计算机学院重庆 400044;西南大学计算机与信息科学学院重庆 400715;西南大学计算机与信息科学学院重庆 400715【正文语种】中文【中图分类】TN918【相关文献】1.基于混沌映射和DNA编码的彩色图像加密算法 [J], 师婷;高丽2.基于二维Logistic混沌映射与DNA序列运算的图像加密算法 [J], 方鹏飞;黄陆光;娄苗苗;蒋昆3.基于量子混沌映射和Chen超混沌映射的图像加密算法 [J], 张晓宇;张健4.基于混沌映射的彩色图像多层交互加密算法 [J], 李蓝航;丘森辉;王文仪;肖丁维;罗玉玲5.基于L-P混沌映射和AES的图像加密算法 [J], 王海珍;廉佐政;谷文成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于DNA编码的安全高效的图像加密算法李孝东;周彩兰;黄林荃【摘要】提出一种基于DNA随机编码与随机运算结合混沌映射的图像加密算法.由图像的SHA-256的哈希值来生成算法所需要的密钥,将Lorenz和Logistic混沌映射作为密钥发生器,产生所有的初始参数.采用Lorenz混沌映射对图像的像素值进行置换以及生成随机DNA掩码;为了增强随机性以及克服有限的DNA运算规则,通过Logistic映射随机决定的8种DNA编码中的1种对图像逐行进行编码;提出DNA同或运算,进而使编码图像与DNA随机掩码逐行进行Logistic映射随机决定的4种DNA运算中的一种;对运算后的编码图像进行随机解码,得到最终加密图像.仿真结果表明,提出的算法能够抵制各种典型的攻击,具有很强的安全性.%In this paper,an image encryption algorithm based on DNA random coding and random operation combined with chaotic map is proposed.SHA-256 hash of the plain image is used to generate secret keys and Lorenz Map and Logistic Map are applied to generate all parameters the presented algorithm needs.Lorenz chaotic map is exploited to permute the pixels of color components;R,G and B,at the same time generate random DNA masks.In order to get the high randomness and overcome the limitations of DNA computing rules,encode the plain image with DNA rules by rows respectively and different rows are encoded according to eight rules selected by logistic map;Then,employ encoded plain image to conduct DNA operations with encoded DNA masks row by row to obtain an intermediate image and the one of the four DNA operations including proposed DNA XNOR operation executed every row randomly is chosenby logistic map;Finally,randomly decode the intermediate image to get the ultimate cipher image.Simulated experimental results indicated that the proposed algorithm was capable of withstanding typical attacks and had good character of security.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2018(035)001【总页数】7页(P318-324)【关键词】Lorenz混沌映射;Logistic混沌映射;DNA编码;SHA-256【作者】李孝东;周彩兰;黄林荃【作者单位】武汉理工大学计算机科学与技术学院湖北武汉430070;武汉理工大学计算机科学与技术学院湖北武汉430070;华中师范大学大学计算机科学与技术学院湖北武汉430079【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言随着互联网突飞猛进的发展，图像的安全不断吸引着人们的眼球，为了保护图像信息的不被泄露，许多图像加密算法被提出和实现。