基于混沌映射和AES算法的图像加密方案

一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化

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。

基于神经网络的AES混沌加密算法

１９９０年，ｉａＡｈｒａ等人在前人推导和实验的基础
上，出了一个混沌神经元模型：给
ｔ
（＋）ｕ ∑ ∑ ’ （一）０。￡１＝［ｒ一ｉ】
其中，ｉｔ）（＋１是在离散时刻＋ｌ时第ｉ神经元个的输出，取１激活）０非激活）（或（。
与否取决于刺激的强度是否大于阈值。它带有来自内部神经元的反馈项和外部输入
２神经网络的混沌模型
１９９０年ＫＡｈ入到神经网络理论研究领域中，使神经
（）（＋∑ × ）
，１＝
部输入项，以及不应性响应和阈值。这样由Ｍ个混沌神经元所组成的混沌神经网络的第ｉ混沌神个
经元的动力模型描述如下：
ＭｔＮ
ｔ（ｉｔ））一Ｙ（）。
该模型具有十分丰富而又复杂的非线性动力
１ＡＥＳ算法
在对称密码学中，由于ＤＳ常常遭受穷举密码Ｅ搜索攻击，以需要一个代替ＤＳ的标准。ｕ所ＥＳＮＳＩＴ在１９９７年提出新密码标准的要求，２０在００年
１０月，ｉｄｅ被选择为ＡＳＲｊａｌｎＥ。
过分析混沌神经网络的复杂动力学行为和并行处理特点，出了基于神经网络的ＡＳ混沌加密算法，提Ｅ克服了传统ＡＳ算法中Ｅ
由于密钥唯一造成的安全性较低的特点，高了ＡＳ算法的安全性。提Ｅ

一种新的基于超混沌映射的彩色图像加密算法

Ｃｈｅｎ ’ Ｓｈｙｐｅｒｅｈａｏｔｉｃｓｙｓｔｅｍａｒｅｕｓｅｄｔｏｓｃｒａｍｂｌｅｔｈｅｐｉｘｅｌｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｅａｃｈｃｈｎｎａｅ１．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｅｖｅｒｙｃｈａｎｎｅｌｉｓｅａｒｉｅｄｏｕｔｔｈｅｂｉｔ — ｐｌａｎｅｄｉｓｐｌａｃｅ－
中图分类号
ＴＰ３０９
文献标识码
Ａ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３８６ｘ．２０１３．０８．０８５
ＡＮＥＷＣＯＬＯＵＲＩＭＡＧＥＥＮＣＲＹＰＴＩｏＮＡＬＧＯＲＩＴＨＭＢＡＳＥＤｏＮＨＹＰＥＲＣＨＡｏＴＩＣＭＡＰＰＩＮＧ
位平面置换和按位取反操作来实现像素值的扰乱，最后重组位平面及３个颜色通道即可获得加密图像。模拟仿真和安全性分析表明，提出
的图像加密算法加密效果较好，具有较大的密钥空间、对密钥具有较强的灵敏性，并且可以抵抗穷举攻击以及统计攻击。
关键词图像加密超混沌位平面置换按位取反安全性
ｉｍａｇｅｉｓｄｅｉｒｖｅｄｆｒｏｍｒｅｅｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｂｉｔ — ｐｌａｎｅｓｎｄａｔｈｒｅｅｃｏｌｏｕｒｃｈａｎｎｅｌｓＲ，ＧａｎｄＢ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｅｃｕｒｉｔｙａｒｒａｌｙｓｉｓａｌｌｓｈｏｗｔｈａｔｏｕｒｉｍａｇｅｅｎ — ｃｒｙｐｔｉｏｎａｌｇｏｉｔｒｈｍｈａｓｇｏｏｄｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ，ｂｉｇｇｅｒｋｅｙｓｐａｃｅ，ｈｉｇｈｅｒｋｅｙｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ａｎｄｃａｎｒｅｓｉｓｔｔｈｅｅｘｈａｕｓｔｉｖｅａｔｔａｃｋａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｔｔａｃｋ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＩｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎＨｙｐｅｒ — ｃｈａｏｓＢｉｔ — ｐｌａｎｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＢｉｔｗｉｓｅｎｅｇａｔｉｏｎＳｅｃｕｒｉｔｙ

对一种基于混沌映射的对称图像加密算法的改进

ｏｈｓｎｐａｎｉｇｔａｋＨｅｃ，ｉｈｓｌｔｅ，ａｍｏｉｉｄｓｍｍｅｒｃｉｇｎｒｐｉｎｓｈｍｅｉｒｓｎｅ．Ｉｈｆｃｏｅｌｉｍａｅａｔｃ．ｎｅｎｔｉｔｒｄｆｙｅｅｔｉｍａｅｅｃｙｔｏｃｅｐｅｅｔｄｎｔｅｓｐｏｏｅｃｅ，ｗｈｎｔｅｃａｓｓｑｅｃｓｇｎｒｔｄ，ｔｅｉｅａｉｎｔｓａｅｈｄｅｏａｏｄｃｙｔｎｌｓｓｂｓｄｏｒｐｓｄｓｈｍｅｅｈｈｏｅｕｎｅｉｅｅａｅｈｔｒｔｏｉｒｉｄｎｔｖｉｒｐａａｙｉａｅｎｍｅ
Ａｓａｔｎｒｆ［３ａｓｍｍｅｒｍａｅｅｃｙｔｎｓｈｍｅｉｐｏｏｅ，ｗｈｃａｅｎ３ｈｏｉｃｔｍａｓｎｂｔｃＩｅ．１，ｙｒｔｉｉｇｎｒｐｉｃｅｒｐｓｄｃｏｓｉｈｉｂｓｄｏＤｃａｔａｐ．ＩｓｃｒＬ［］ｅｕｉｎｌｉｈｓｅｎｃｒｅｕｒｈｃｅ，ｎｏｎｅａｅｅｆｒｎｅｉｐｏｅｉａｃｅ２，ａｓｃｒｙａａｙｓａｅａｒｄｏｔｏｅｈｍｅａｄｐｉｔｄｔｔｈｒｍａｃｏｒｉｒｓｔｎｅｔｓｂｉｆｔｓｈｔｐｏｓｎｓ
ａｃｆｃｏｅｌｉｇｔａｋｎｅｏｈｓｎｐａｎｉｍａｅａｔｃ．Ａｔｔｅｓｍｅｔｅｈａｉ，ｗｈｃｌｏｐｅｅｖｓｔｅｇｏｅｆｒｎｅａａｎｔｏｈｒｔａｋ．ｍｉｈａｓｒｓｒｅｈｏｄｐｒｏｍａｃｇｉｓｔｅｓａｔｃｓＫｅｗｏｄＣｈｏｙｒｓａｓｉｇｎｒｐｉｎｓｈｍｅＤｔｍａ，Ｃｏｏｉｅｄｓｒｔｈｏｉｙｔｍ，Ｃｒｐａａｙｉ，Ｃｈｓｎｍａｅｅｃｙｔｃｅ，３Ｃａｐｏｍｐｓｔｉｃｅｅｃａｔｃｓｓｅｙｔｎｌｓｓｏｅｐａｎｉｇｔａｋｌｉ－ｍａｅａｔｃ

基于混沌映射的压缩图像加密算法

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

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。

基于混沌掩码虚拟光学成像系统的图像加密

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。

一种基于混沌映射的图像加密算法

码。
零均值Ｌｇｓｉ混沌映射的表达式为ｏｉｃｔｚ＋＝１ｚｚ ∈ ［，１１ —２一１］（）１该序列具有初值敏感、表现形式复杂、类噪声等特点，同时自相关是函数，互相关为０５。［］
加密算法— — 混沌ＴＥＡ加密算法。
Ａｂｔａｔｏｉｉｈｏｏｂｏｋｅｃｙｔｎｃｈｒ，ａＣｈｏｓｒｃ：ＣｍｂｎｎｃａｓｔｌｎｒｐｉｉｅｇｃｏｐｓａＴＥＡｇｎｒｐｉｎａｇｒｔｍｘａｄｎｈｅｓｉｍａｅｅｃｙｔｌｏｈｅｐｏｉｎｉｇｔｅｓ— ｃｅｅｐｃｆｌｋｅｃｙｔｎｃｈｒｗａｒｐｓ１ｒｔｋｙｓａｅｏｏｎｒｐｉｉｅｓｐｏａ．ＴｈｉｌｔｎａｄａａｙｉｒｌｔｈｗｈｔＣｈｏｂｃｏｐｏｅｓｍｕａｉｎｎｌｓｍｕｓｓｏｔａａｓＴＥＡｌｏｓａ— ｇｒｔｍｓｍａｙｍｅｉｕｈａｉｈｓｕｉｅｏｍａｅａｔｐｒｔｎｓｅｄａｄｎｍｅｕｅｐｃ．ｏｈｈｎｒｓｓｃｓｈｇｅｒｙｐｒｒｎｃ，ｆｓｅａｉｐｅｕｒｓｋｙｓａｅｉａｔｃｔｆｏｏｎｏＫｅｒｓｃａ；ｃａｔｅｕｎｅｒｐｏｒｐｙｍａｅｅｃｙｔｎ；ｃａｔｎｒｐｉｎｙｗｏｄ：ｈｏｓｈｏｉｓｑｅｃ；ｃｙｔｇａｈ；ｉｇｎｒｐｉｃｏｈｏｉｅｃｙｔｃｏ