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基于新型时空混沌系统的隐私图像加密算法 被引量:4
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作者 杜鹏 崔琦 +2 位作者 王思翔 董有恒 李晖 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期140-153,共14页
单一混沌系统输出数据有限,且传统时空混沌系统输出分布不均易发生弱混沌现象,无法直接用于隐私图像加密。针对上述问题,利用Henon映射和耦合映像格(CML)提出一种新型时空混沌系统,即基于Henon映射的伪随机置乱耦合映像格系统(PRSCML-He... 单一混沌系统输出数据有限,且传统时空混沌系统输出分布不均易发生弱混沌现象,无法直接用于隐私图像加密。针对上述问题,利用Henon映射和耦合映像格(CML)提出一种新型时空混沌系统,即基于Henon映射的伪随机置乱耦合映像格系统(PRSCML-Henon)。该系统底层为二维离散混沌Henon映射,其中一维作为输出,另一维则作为控制信号,控制系统中的格子实现伪随机置乱,同时系统引入初等元胞自动机的输出作为系统的扰动,提高系统输出的随机性并削弱混沌系统动力学退化的不利影响,该系统相比于单一Henon映射和传统CML系统具有更强的混沌特性和随机性。在此基础上,利用PRSCML-Henon系统的输出序列设计一种隐私图像加密算法。实验结果表明,该算法不仅在实现上较为简单,且加密结果相比其他混沌图像加密算法拥有更好的统计特性和安全性,同时具备较好的鲁棒性和加密效率,适用于图像的私有加密。 展开更多
关键词 隐私图像加密 时空混沌系统 基于混沌图像加密 耦合映像格 元胞自动机
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一种基于时空混沌系统的彩色图像自适应位级加密算法 被引量:6
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作者 柴秀丽 甘志华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第7期204-209,共6页
基于时空混沌系统,提出了一种新的自适应的在位级进行操作的彩色图像加密策略。首先将原始明文图像转化为R、G、B3个分量,接着采用自适应方法进行加密,即先用B加密R得到R′,用R′加密G得到G′,用G′加密B得到B′,用B′加密R′得到R″,... 基于时空混沌系统,提出了一种新的自适应的在位级进行操作的彩色图像加密策略。首先将原始明文图像转化为R、G、B3个分量,接着采用自适应方法进行加密,即先用B加密R得到R′,用R′加密G得到G′,用G′加密B得到B′,用B′加密R′得到R″,如此循环一轮即得到加密后的密文图像。加密操作包括置乱和扩散,使用时空混沌系统CML对原始图像在位级进行置乱,然后采用Logistic系统对置乱后的二值图像进行扩散。混沌系统的初始值受明文信息的影响,使得算法对明文敏感。对密钥空间、图像直方图、密钥敏感性、相关性、信息熵、明文敏感性、密码攻击进行的测试和分析,证明了算法的安全性和高效性,其在图像保密通信领域具有巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 保密通信 彩色图像加密 时空混沌系统 自适应 位级
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一种改进的基于时空混沌系统的Hash函数构造方法 被引量:1
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作者 张向华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第7期252-255,共4页
首先介绍了一种以时空混沌为基础的构造Hash函数的典型方案,并分析了它的不足和安全性问题。在此基础上提出了一种改进的Hash函数构造方法。理论和仿真实验分析表明,该算法具有更好的统计特性和更高的效率,有效地弥补了原算法中存在的... 首先介绍了一种以时空混沌为基础的构造Hash函数的典型方案,并分析了它的不足和安全性问题。在此基础上提出了一种改进的Hash函数构造方法。理论和仿真实验分析表明,该算法具有更好的统计特性和更高的效率,有效地弥补了原算法中存在的碰撞漏洞。 展开更多
关键词 HASH函数 时空混沌系统 耦合映象格子
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基于扰动时空混沌的三维OFDM星座加密方案 被引量:3
4
作者 赵耿 吴锐 +2 位作者 马英杰 黄思婕 董有恒 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期390-399,共10页
无线通信网络的迅猛发展使得传输信息量迅速增加,这对系统的传输效率和通信安全提出了更高的要求。为满足上述要求,提出了一种基于扰动时空混沌的三维OFDM星座加密方案。首先,设计了一种反馈元胞自动机,以提高元胞自动机的周期性和伪随... 无线通信网络的迅猛发展使得传输信息量迅速增加,这对系统的传输效率和通信安全提出了更高的要求。为满足上述要求,提出了一种基于扰动时空混沌的三维OFDM星座加密方案。首先,设计了一种反馈元胞自动机,以提高元胞自动机的周期性和伪随机性。将反馈元细胞自动机的迭代结果进行归一化后,作为扰动加入时空混沌系统中。通过分岔图、李亚普诺夫指数、回归映射分析和随机性测试,证明了添加该扰动的系统具有良好的混沌特性。其次,设计了一种新的三维16-ary星座图,将星座点之间的最小欧氏距离扩大了6.3%,并结合扰动的时空混沌系统实现了三维星座旋转的物理层调制加密。实验仿真结果表明,与其他三维16-ary星座映射旋转加密算法相比,该算法的误码率性能提高了约1 dB。此外,通过密钥空间、密钥灵敏度和统计攻击的安全分析,证明了其良好的安全性能。 展开更多
关键词 OFDM 三维映射 星座旋转 时空混沌系统 初等元胞自动机
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基于时空混沌的伪随机序列发生器设计与分析 被引量:3
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作者 胡辉辉 刘建东 +1 位作者 商凯 张啸 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第24期100-105,160,共7页
提出了一种基于耦合帐篷映像格子模型的改进型时空混沌模型,基于此模型设计了一种快速产生多维混沌伪随机序列的伪随机序列发生器。改进的耦合帐篷映像格子模型继承了耦合帐篷映像格子系统在空间上的并行迭代特征和时间上的耦合扩散机理... 提出了一种基于耦合帐篷映像格子模型的改进型时空混沌模型,基于此模型设计了一种快速产生多维混沌伪随机序列的伪随机序列发生器。改进的耦合帐篷映像格子模型继承了耦合帐篷映像格子系统在空间上的并行迭代特征和时间上的耦合扩散机理,格点间采用猫映射作为耦合方式,使不同序列之间的互信息趋近于零。基于此模型设计的伪随机序列发生器能快速并行产生多维混沌伪随机序列,多维序列具有均匀分布及相互独立两个特征,从而克服了混沌伪随机序列发生器设计中存在的根本性缺陷。 展开更多
关键词 多维伪随机序列 时空混沌系统 猫映射 统计特性
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基于时空混沌和小波变换的图像加密算法 被引量:4
6
作者 王磊 薛伟 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期856-862,共7页
本文提出一种基于时空混沌系统的图像加密算法。首先对明文图像进行Zigzag方式扫描置乱,再对置乱后的图像分块;然后用Logistic混沌系统生成的伪随机序列对其进行置乱,置乱结束后对其进行整数小波变换,利用基于耦合映像格子CML的混沌系... 本文提出一种基于时空混沌系统的图像加密算法。首先对明文图像进行Zigzag方式扫描置乱,再对置乱后的图像分块;然后用Logistic混沌系统生成的伪随机序列对其进行置乱,置乱结束后对其进行整数小波变换,利用基于耦合映像格子CML的混沌系统生成三个伪随机序列对低频小波系数进行置乱操作,同时对低频小波系数进行扩散,然后进行整数小波逆变换;最后再由基于CML的混沌系统生成两个伪随机序列对图像像素值进行扩散操作,得到最终的加密图像。经测试,该算法具有良好的加密性能,可以有效抵挡差分、明文等攻击。 展开更多
关键词 ZIGZAG 时空混沌系统 整数小波变换 置乱 扩散
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一种基于时空延迟反馈的时空混沌控制方法 被引量:1
7
作者 罗晓曙 唐国宁 +1 位作者 刘慕仁 孔令江 《广西科学》 CAS 2000年第3期190-191,195,共3页
研究耦合映象格子中的时空混沌控制问题。根据信号的自关联度与随机度之间的关系 ,提出了通过时空延迟反馈控制耦合单峰格子中时空混沌行为的方法 ,获得了很好的控制结果。这一控制方法不需要获取时空混沌系统中不稳定周期轨道的任何信... 研究耦合映象格子中的时空混沌控制问题。根据信号的自关联度与随机度之间的关系 ,提出了通过时空延迟反馈控制耦合单峰格子中时空混沌行为的方法 ,获得了很好的控制结果。这一控制方法不需要获取时空混沌系统中不稳定周期轨道的任何信息 ,控制参数的选择与被控的时空混沌系统的参数和方程无关。 展开更多
关键词 时空混沌系统 时空延迟反馈 非线性系统
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基于分区初等元胞自动机的二维伪随机耦合映像格系统及其动态特性 被引量:12
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作者 董有恒 赵耿 马英杰 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期71-82,共12页
针对基于耦合映像格的时空混沌系统中,某些控制参数会导致弱混沌的现象,以及系统生成序列频率分布不均的情况,提出了一种基于分区初等元胞自动机的二维伪随机耦合映像格系统。首先,基于初等元胞自动机,设计了高维的分区初等元胞自动机... 针对基于耦合映像格的时空混沌系统中,某些控制参数会导致弱混沌的现象,以及系统生成序列频率分布不均的情况,提出了一种基于分区初等元胞自动机的二维伪随机耦合映像格系统。首先,基于初等元胞自动机,设计了高维的分区初等元胞自动机。然后,根据该高维自动机的输出,实现了伪随机的耦合方案,同时将自动机的输出作为扰动添加至时空混沌系统中。利用K熵、分岔图等对二维伪随机耦合映像格系统的动态特性进行了对比分析,同时对系统生成序列的分布特性、相关性以及随机性进行了研究。结果表明,该系统建立了更强更广泛的混沌特性,拥有良好的复杂性、遍历性和非周期性。此外,该系统生成的序列具有更均匀的分布和序列之间更低的相关性,并拥有良好的伪随机性。因此,二维伪随机耦合映像格系统在密码系统和混沌保密通信中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 时空混沌系统 耦合映像格 初等元胞自动机 分岔图 均匀性
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