下载文档原格式
一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化乔建平;邓联文;贺君;廖聪维【摘要】为了解决现有图像加密算法存在随图像尺寸变大导致加密时间迅速增加的问题,采用基于logistic和Arnold映射的改进加密算法实现了快速图像加密算法的优化.该算法基于两种混沌映射对原文图像进行像素置乱和灰度值替代,像素置乱是按图像大小选择以H个相邻像素为单位进行,通过适当调整H的取值实现加密时间优化;灰度值替代是利用Arnold映射产生混沌序列对置乱图像进行操作而得到密文图像.结果表明,对于256×256的Lena标准图像,加密时间降低到0.0817s.该算法具有密钥空间大和加密速度快等优点,能有效抵抗穷举、统计和差分等方式的攻击.%In order to solve the rapid increase of the encryption time because of the increasing image size in the existing image encryption algorithm , the optimized encryption algorithm based on logistic and Arnold mapping was used to achieve the optimization of the fast image encryption algorithm.The algorithm was based on two kinds of chaotic maps to the original image , pixel scrambling and gray value substitution.Pixel scrambling was to select the H adjacent pixels according to the image size , appropriately adjust the H value and realize the encryption time optimization.Gray value substitution is to generate chaotic sequences by Arnold mapping , operate the scrambling image and get the cipher image.The results show that , for 256 ×256 Lena standard images, the encryption time is reduced to 0.0817s.The algorithm has advantages of large key space and fast encryption speed, and can effectively resist the attack of exhaustive , statistical, and differential means.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】7页(P897-903)【关键词】图像处理;图像加密;混沌映射;Lena图像【作者】乔建平;邓联文;贺君;廖聪维【作者单位】中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室,长沙410083;中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室,长沙410083;中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室,长沙410083;中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TP309.7近年来，随着互联网、多媒体以及通信技术的快速发展和普及，信息的安全传输显得尤为重要。
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。
基于混沌系统的彩色图像加密算法研究的开题报告一、选题背景和意义随着信息技术的快速发展，信息交流和数据传输已成为我们日常生活的重要组成部分。
但是，随着信息技术的快速发展，互联网的普及和信息技术的普及，人们对数据的安全性越来越关注。
特别是在医疗、金融、政府和其他领域的重要数据保护中，安全性已经成为一项不可或缺的指标。
信息安全的核心之一是数据加密。
通过加密，数据传输和存储变得更加安全，第三方攻击者无法读取数据。
现有的加密方法包括对称加密和非对称加密。
实施对称加密需要保护密钥，而非对称加密的公钥和私钥都可能被黑客破解。
因此，基于混沌系统的加密方法已经成为了研究的热点。
本文旨在通过分析混沌系统，探讨基于混沌系统的彩色图像加密算法，增强数据安全性。
二、研究内容和方法1. 研究彩色图像的基本加密原理和加密算法，并分析其优点和不足之处。
2. 概述混沌系统及其重要性，并介绍混沌系统用于加密的机制。
3. 利用混沌系统和彩色图像的特征设计基于混沌系统的彩色图像加密算法。
4. 对所提出的算法进行实验验证和安全性分析，与其他常用加密算法进行比较。
三、预期研究成果1. 详尽探讨彩色图像的加密原理和加密算法，明确其优点和不足之处。
2. 介绍混沌系统用于加密的机制，加深对混沌系统的了解。
3. 提出一种基于混沌系统的彩色图像加密算法，并通过实验验证其安全性和实用性。
4. 为数据加密提供一种新的思路和方法。
四、论文结构第一章绪论1.1 选题背景和意义1.2 主要研究内容和方法1.3 预期研究成果第二章彩色图像加密算法的基础知识2.1 彩色图像的表示方法2.2 彩色图像的加密原理2.3 常用彩色图像加密算法第三章混沌理论和混沌系统3.1 混沌理论的基本概念3.2 混沌系统和混沌映射3.3 混沌系统在加密领域的应用第四章基于混沌系统的彩色图像加密算法设计4.1 基于混沌系统的彩色图像加密算法的原理4.2 基于混沌系统的彩色图像加密算法的实现4.3 加密算法的安全性分析第五章算法实验验证和结果分析5.1 实验环境和数据集5.2 算法实验验证5.3 结果分析和比较第六章总结与展望6.1 已取得的研究成果6.2 存在问题和展望参考文献。
第35卷，增刊红外与激光工程2006年10月v01．35Suppl em cntI睹ared and hcr E ngi I l eer i I l g oct．2006基于混沌掩码虚拟光学成像系统的图像加密朱从旭，陈志刚(中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083)擅要：提出了一种基于混沌随机掩码虚拟光学成像系统新颖的图像加密算法，详细描述了利用该方法进行数字图像加密解密的过程。
首先，引入了经混沌随机掩码的虚拟光学成像系统模型；然后描述了利用该模型进行图像加密解密的算法。
利用混沌系统的特性，提高了算法的安全性。
数值仿真实验证明了该方法的有效性，表明该加密算法对参数具有强敏感性。
关键词：图像处理；加密／解密；混沌掩码；虚拟光学；成像系统中圈分类号：T P309．7文l-I标识码：A文章编号：1007．2276(2006)增D．0073—06T J●●』l1J●■1●●』■J●l m age enC r V D U0n W l U l C na onC m aSK e nC0dl ng V I r t U a l-oD n岱i m agi ng s yst emZ H U C ong—xu，C H EN Zhj—gang(Sch ool of hf0咖at如咀Sci∞∞锄d如gi n。
砒l g，C cnn缸sout I l uni V硎t y，ch柚gsha410083，Q Ii n丑)A bs t r act：AnoV el i Ina ge encr yp t i on al gor i m m bas ed o n chaot i c m as k eI l codi ng V i咖a1一叩恤s i m agi ng syst em is pr opos e d．T he di gi t a l i m a ge encr y pt i on aI l d decr y pt i on pr oced ur es a r edesc曲ed i n det a i l．Fi rs t，m e r no del of V i nI l a lopt i ca l i I I l a gi ng sys t em w i t l l a chaot i c姗dom m as ken codi ng is pr op os ed．Then t l le i m a ge encr)7碑on and decr yp t i onal gori t l l m s a r e depi ct ed．B y ut i l i zi I l g m e s pe ci al c ha ra ct er i s t i cs of chaot i c s ys t em s，廿l e s ecuri t y l eV el is i ncr e as ed．N um e dca l exper i m ent s pr o V e m e e伍巴ct i V e nes s of nl e II l et l l od．P{l r am e t er se nsi t i vi t i e s by us i ng su ch a胁cr y砸on al gor i m m ar e a l s o dem ons仃at ed．K ey、V o“l s：Im age proc e ss i ng；Encr ypdon／decr y砸on；chao dcm嬲k％coding；V删optics；I I】均gi ng syst emO引言随着信息时代网络通信技术的飞速发展和广泛应用，信息安全问题已成为人们广泛关注的焦点。
基于混沌映射的分组加密方法近年来，产生了不少的混沌密码学的研究成果。
但绝大多数提出的混沌密码学方案采用的方法过于复杂，不便于实现，因而现实生活中很少见到利用混沌加密的产品。
而我们今天就采用了一种将传统密码学和混沌密码学相结合的方式，既利用了混沌动力系统特有的性质，又吸取了传统密码学在有限域中便于实现的优点，提出了一种新的基于混沌映射的分组加密方法。
一、伪随机二进制序列的产生在现代通信系统和加密系统中伪随机二进制序列被广泛应用。
通常人们都是采用线性反馈移位寄存器来获得伪随机二进制序列。
但当序列长度不太长时，其安全性通常受到怀疑。
近年来，人们注意到一些具有遍历性的非线性映射可以用来产生性质很好的伪随机二进制序列。
我们常见的有三种方法可以从混沌遍历映射中获得独立同分布的二进制序列。
1、Chcbyshcv混沌映射第一类Chcbyshcv多项式定义为：该积分是包含原点，逆时针的闭曲线积分，它有个等价式如下：因此第一类Chcbyshcv多项式可以表示为：其中x∈[-1，1]，n=1，2，…。
为了定量地刻画动力系统相邻两点相互分离或靠拢的快慢，人们引入了Lyapunov指数。
不失一般性，一维迭代混沌映射可以表示为：Lyapunov指数定义为：它表示在多次迭代中平均每次迭代所引起的相邻离散点之间以指数形式分离或靠拢的定量值。
当入<0时，表示这个动力系统将收敛到一个不动点或一个稳定轨道。
具有负的Lyapunov 指数的系统是一个耗散系统或非保守系统，它们是渐进稳定的系统。
另一方面，当入>O，这轨道是不稳定的和混沌的，初始值无论多么接近，经过多次迭代后，两条轨道会变得毫不相干。
对于Chcbyshcv映射，有一种等价的计算Lyapunov指数的方法，即入_=1np。
因而当p>1时，是典型的混沌系统。
在我们提出的加密方法中选择p>1的映射作为伪随机序列的迭代产生式。
考虑整个动力系统产生序列｛Fn(x)}的统计特性对研究动力系统的性质和行为有非常大的价值。
一种基于混沌映射的图像加密算法
黄怡然;尹成群
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2007(034)004
【摘要】将混沌理论和分组密码技术相结合,提出了一种分组密码密钥空间任意拓展的混沌TEA图像加密算法.仿真分析结果表明,该算法具有保密度强、破译难度大、执行速度快、密钥空间巨大等优点,适合用于图像加密.
【总页数】4页(P92-95)
【作者】黄怡然;尹成群
【作者单位】华北电力大学,电气与电子工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学,电气与电子工程学院,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TP309.7
【相关文献】
1.一种基于混沌映射的图像分组加密算法 [J], 张丰博;方鹏飞;吴成茂;王保平
2.一种基于混沌映射的快速图像加密算法 [J], 杨晓刚
3.一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化 [J], 乔建平;邓联文;贺君;廖聪维
4.基于一种新的二维混沌映射的\r自适应图像加密算法 [J], 黎桠娟;叶瑞松
5.一种新的基于混沌映射的图像加密算法 [J], 张静;叶瑞松
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第19卷第3期黑龙江工业学院学报Vol. 19 N〇.3 2019 年 3 月JOURNAL OF HEILONGJIANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Mar. 2019文章编号:2096 - 3874(2019)03 - 0058 - 06基于混沌映射与连续对称扩散的图像加密算法黄蕾(安徽广播电视大学滁州分校，安徽滁州239000)摘要：为了解决当前图像加密算法主要是从一个方向来实现图像像素信息的加密，且忽 略了初始明文自身特性，使其输出的密文安全性与随机性不高的问题，设计了基于混沌映射与 连续更新对称#■散的图像加密算法。
引入Logistic映射，利用初始图像信息来计算其初值，通过 迭代来获取一组随机序列，以此构建了图像像素置乱方法，充分打乱像素位置；随后，将置乱图 像信息进行对称分割，设计多方向扩散方法，对置乱图像的像素完成多方向加密。
实验结果显 示：与当前图像信息加密机制相比，所提信息加密方法具有更高的安全性，具备更强的抗明文攻 击能力。
关键词：图像加密；混沌映射；多方向扩散；图像置乱;对称分割；抗明文攻击中图分类号:TP391 文献标识码:A随着经济与政治全球化，信息安全问题日益 突出。
图像因其含有非常丰富的细节信息，已成 为当前多媒体技术中常用的介质之一，使其在各 大领域得到了广泛应用，是当前各行业交流的必 备手段，但是随着计算技术的发展,图像在开放的 网络中传输易遭受到外来攻击，使其被肆意截取 与泄露，导致信息面临巨大威胁[1_2]。
当前，图像 信息安全问题已成为世界各国学者的研究热点与 焦点，主要思路是通过一定的措施,使得图像在未 授权的网络中能够安全传输图像,确保图像信息 不被窃取[3]。
但是传统的经典加密算法,如数据 加密标准DESJDEA算法以及RSA算法等，没有 考虑到图像具有大数据容量、较高的冗余度等特 点，因此将其应用于图像加密会存在较大的不足[4]。
基于混沌的图像加密方法研究的开题报告一、选题背景与意义现代通信技术的发展，数据传输在网络中的安全性得到了越来越多的关注。
而传输中的加密技术成为了解决信息泄漏的重要方法之一。
在网络上，一种普遍的数据类型是图像。
因此，图像加密技术的开发具有很大的意义。
混沌理论是20世纪70年代发展起来的一种新兴学科，它的出现给密码学和随机数生成等领域带来了新的发展机遇。
混沌的特性是高度的复杂性、高度的灵敏性和无规律性等，这些特性也被用于图像加密算法的设计中。
因此，本文将在深入了解混沌理论基础上，尝试基于混沌理论设计一种有效的图像加密算法。
二、国内外研究现状目前，国内外很多学者都在研究基于混沌的图像加密算法。
其中，一些基于混沌理论的图像加密算法已经被提出。
例如，基于Arnold变换和混沌映射的图像加密算法、基于离散余弦变换和一维混沌映射的图像加密算法、基于一种新的五维混沌系统的图像加密算法等。
然而，这些算法仍然存在着一些问题，比如算法的运行速度慢、加密效果不稳定等，这些问题成为了混沌理论在图像加密算法中的应用瓶颈。
三、主要研究内容及技术路线本研究的主要内容是设计一种基于混沌的图像加密算法。
通过综合多种混沌映射，结合分组密码算法来构建一个高效、安全的图像加密算法。
具体的技术路线如下：1.研究混沌理论以及混沌映射算法的基本概念和特性。
2.探究目前已有的基于混沌的图像加密算法。
3.通过结合多个混沌映射算法及分组密码，设计出一种高效、安全的图像加密算法。
4.对所设计的算法进行安全性及性能分析。
5.通过实验验证算法的加密效果和运行速度等性能指标。
四、预期研究成果通过本研究，预期得到以下成果：1.掌握混沌理论及混沌映射算法的基本知识。
2.了解基于混沌的图像加密算法的研究现状。
3.设计出一种高效、安全的基于混沌的图像加密算法。
4.对所设计的算法进行安全性及性能分析。
5.验证所设计算法的加密效果、速度等性能指标。
五、研究计划及进度安排本研究计划主要分为以下几个阶段：1.对混沌理论和混沌映射算法进行深入了解，分析目前国内外基于混沌的图像加密算法最新研究进展。
基于置乱、混淆与掩蔽规则融合3D混沌映射的图像加密算法研究尹燕;罗晖;王传云【摘要】针对当前的3D混沌映射加密算法存在安全性不高,加密速度慢、密钥空间小以及不具备抗多种攻击能力等不足,设计了三个规则:置乱规则、混淆规则与掩蔽规则,提出了一种基于置乱、混淆与掩蔽三规则融合3D混沌映射的图像加密算法来解决上述问题.首先对初始图像的字节进行预置乱处理,得到位图图像;随后将其分成若干个小块,在置乱规则下迭代3D混沌映射得到一个二维数组,利用该数组选择像素块进行像素位置置乱操作;在混淆规则下迭代3D混沌映射得到一维伪随机数组,利用该数组对置乱后的像素块进行混淆操作;在掩蔽规则下再次迭代3D混沌映射得到三元序列,利用该序列对扩散后的像素块进行掩蔽处理.在MATLAB仿真软件中验证本文算法,结果显示该算法高度安全,密钥空间巨大,运行速度快.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)005【总页数】7页(P102-108)【关键词】3D混沌映射;置乱规则;混淆处理;扩散机制;掩蔽规则【作者】尹燕;罗晖;王传云【作者单位】华东交通大学软件学院和信息工程学院,南昌330013;华东交通大学软件学院和信息工程学院,南昌330013;华东交通大学软件学院和信息工程学院,南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TP309.2随着信息技术与网络的不断发展，数字图像成为当代人们进行信息交流的重要载体，其保密性与可靠性变得日益重要［1］。
图像作为人们日常信息交流中最为直观的载体，给人们的生活带来了极大的方便［2］。
但由于图像所涉及的信息很多，包括了国防机密、医疗机密等，在开放网络的传输中容易遭受到未授权者攻击，使得信息被窃取，给人们带来了巨大的损失。
但是传统的经典加密算法，如数据加密标准DES、AES 以及RSA 算法等，没有考虑到图像具有大数据容量、较高的冗余度等特点，因此将其应用于图像加密会存在较大的不足［3］。
