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隐藏吸引子的新四维超混沌系统及多通道同步
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作者 杨阳 张俊芳 万怡华 《电子测量技术》 北大核心 2024年第15期23-29,共7页
针对混沌多通道同步效率低的问题,基于经典Lorenz混沌系统提出了一种新四维超混沌系统,并通过详细分析其混沌特性,探讨其在保密通信中的应用潜力。首先,通过相图、Lyapunov指数谱、分岔图、Poincare截面图和复杂度等方法对其动力学行为... 针对混沌多通道同步效率低的问题,基于经典Lorenz混沌系统提出了一种新四维超混沌系统,并通过详细分析其混沌特性,探讨其在保密通信中的应用潜力。首先,通过相图、Lyapunov指数谱、分岔图、Poincare截面图和复杂度等方法对其动力学行为进行了分析。其次,通过Multisim电路仿真验证了系统的数值分析结果。最后,采用错位投影法设计了一种多通道同步控制方案。研究结果表明,新四维超混沌系统具有复杂的动力学行为,在不同的初始条件下能够产生隐藏吸引子。电路仿真结果与数值分析相吻合,多通道误差系统具有良好的混沌特性。证明了该系统具有较高的可靠性和灵活性,为研究混沌系统在信息安全领域奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 超混沌系统 隐藏共存吸引子 电路仿真 多通道错位投影
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基于超混沌系统和密文交错扩散的图像加密新算法 被引量:74
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作者 朱从旭 胡玉平 孙克辉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1735-1743,共9页
该文提出一种基于超混沌系统优化序列并结合密文交错扩散的并行图像加密策略。首先,对超混沌序列进行改造使得改进序列更适合图像加密;然后,利用改进的混沌序列产生与明文相关的最终密钥序列,使得算法对明文敏感。图像被分成两个子块,... 该文提出一种基于超混沌系统优化序列并结合密文交错扩散的并行图像加密策略。首先,对超混沌序列进行改造使得改进序列更适合图像加密;然后,利用改进的混沌序列产生与明文相关的最终密钥序列,使得算法对明文敏感。图像被分成两个子块,以并行方式对子块进行两轮像素加密,并引入密文交错扩散技术。对密钥空间和执行效率、像素分布特性、相关系数、抗差分攻击能力以及密钥敏感性进行了测试和分析,证明了方案的安全性和执行效率。结果表明,该算法安全高效,在图像保密通信中具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 保密通信 图像加密 超混沌系统 密文扩散
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一个新四维超混沌系统的构建与电路实现 被引量:11
3
作者 朱雷 刘艳云 +2 位作者 王轩 武花干 周小勇 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期206-210,共5页
利用基本Sprott-B系统仅具有两个涡卷平衡点的特点,通过系统改造与推广,提出一个具有3个平衡点的三维混沌系统,进而通过增加一维线性控制器并反馈至三维系统状态方程,构建出一个新四维超混沌系统.采用相轨图、Lyapunov指数谱和分岔图等... 利用基本Sprott-B系统仅具有两个涡卷平衡点的特点,通过系统改造与推广,提出一个具有3个平衡点的三维混沌系统,进而通过增加一维线性控制器并反馈至三维系统状态方程,构建出一个新四维超混沌系统.采用相轨图、Lyapunov指数谱和分岔图等动力学工具对超混沌系统进行了仿真分析.结果表明,当参数变化时,系统可以在周期或复杂周期、混沌与超混沌之间演变,存在复杂而奇异的动力学行为.研制电子电路并生成了超混沌吸引子,完成了实验验证. 展开更多
关键词 超混沌系统 平衡点 LYAPUNOV指数谱 电路实现
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一个新的四维超混沌系统及其电路仿真 被引量:20
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作者 高智中 韩新风 章毛连 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期77-83,共7页
为产生复杂的超混沌吸引子,基于一个三维混沌系统构造了一个新的四维超混沌系统.分析了该系统平衡点的稳定性、吸引子的相图、系统的分岔图和Lyapunov指数谱等基本动力学特性.结果表明,新的四维超混沌系统随着新引入的参数变化呈现周期... 为产生复杂的超混沌吸引子,基于一个三维混沌系统构造了一个新的四维超混沌系统.分析了该系统平衡点的稳定性、吸引子的相图、系统的分岔图和Lyapunov指数谱等基本动力学特性.结果表明,新的四维超混沌系统随着新引入的参数变化呈现周期、混沌及超混沌动力学行为.最后设计了一个模拟电路,通过实验结果进一步验证了与数值仿真的一致性. 展开更多
关键词 超混沌系统 相图 分岔图 Lyapunov指数图 电路实现
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一个新4维超混沌系统的行为特性及其同步 被引量:8
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作者 屈双惠 吴淑花 +2 位作者 杨志宏 于津江 马志春 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第1期87-91,共5页
提出了一个新的4维超混沌系统,并对该系统的基本动力学特性进行了深入研究,得到系统的Lyapunov维数,给出了系统的时域图、相图、最大Lyapunov指数谱及其分岔图,并用非线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的同步.根据系统的稳定性理论,... 提出了一个新的4维超混沌系统,并对该系统的基本动力学特性进行了深入研究,得到系统的Lyapunov维数,给出了系统的时域图、相图、最大Lyapunov指数谱及其分岔图,并用非线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的同步.根据系统的稳定性理论,得到了非线性反馈控制器的结构和系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围,数值模拟结果验证了该方法的正确性. 展开更多
关键词 超混沌系统 Lyapunov维数 非线性反馈 同步
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异结构的分数阶超混沌系统函数投影同步及参数辨识 被引量:13
6
作者 董俊 张广军 +1 位作者 姚宏 王珏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1371-1375,共5页
该文以分数阶Chen混沌系统和一个新的分数阶超混沌系统为例,研究参数不确定的分数阶混沌系统和超混沌系统函数投影同步及参数辨识。首先,基于分数阶系统稳定性理论和非线性动力学理论,构造出相应的非线性控制器和不确定参数的辨识规则;... 该文以分数阶Chen混沌系统和一个新的分数阶超混沌系统为例,研究参数不确定的分数阶混沌系统和超混沌系统函数投影同步及参数辨识。首先,基于分数阶系统稳定性理论和非线性动力学理论,构造出相应的非线性控制器和不确定参数的辨识规则;由此实现了参数不确定的分数阶超混沌系统的函数投影同步及不确定参数的辨识。其次,利用分数阶稳定性理论,对上述同步给出了严格的数学证明。最后,借助于预估-校正算法,利用数值模拟验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 超混沌系统 参数辨识 分数阶 函数投影同步 非线性控制器
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基于超混沌系统的彩色图像加密新算法 被引量:12
7
作者 柴秀丽 李伟 +1 位作者 史春晓 赵鑫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第8期131-134,138,共5页
针对目前的数字图像加密多采用一个低维混沌系统,密钥空间小和序列复杂度不高,从而密码系统安全性不高的现状,提出了一种新的基于超混沌系统的彩色图像加密算法。首先,对原始彩色图像进行RGB三基色分离;然后,采用Lorenz混沌序列置乱图... 针对目前的数字图像加密多采用一个低维混沌系统,密钥空间小和序列复杂度不高,从而密码系统安全性不高的现状,提出了一种新的基于超混沌系统的彩色图像加密算法。首先,对原始彩色图像进行RGB三基色分离;然后,采用Lorenz混沌序列置乱图像像素位置;接着,采用Chen超混沌序列产生与明文相关的最终密钥序列扩散像素值,使得算法对明文敏感。对密钥空间、像素分布特性、相关系数、抗差分攻击能力、密钥敏感性进行了测试和分析,证明了算法的安全性。结果表明:该算法安全高效,在图像保密通信中具有巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 保密通信 图像加密 超混沌系统 彩色
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线性反馈法控制超混沌系统的高周期态 被引量:16
8
作者 高继华 刘颖 彭建华 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 2003年第3期14-18,共5页
分析应用线性反馈控制法控制离散超混沌系统所需条件,经数值模拟得到与理论分析相一致的结果.该方法不仅可将系统控制到不动点,还可利用部分分支反馈将系统控制到高周期状态.
关键词 线性反馈 超混沌系统 高周期态 不动点 离散电路系统 分岔图 混沌控制
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异结构超混沌系统的完全同步与反相同步控制 被引量:8
9
作者 董俊 张广军 +3 位作者 姚宏 王珏 李明阳 赵静波 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2012年第5期90-94,共5页
基于Lyapunov稳定性理论和非线性动力学理论,构造出相应的非线性控制器,实现了三维混沌系统与四维超混沌系统之间异结构完全同步与反相同步控制,并对上述2类同步给出了严格的数学证明。以一个新型三维自治系统为例,引入状态反馈变量,构... 基于Lyapunov稳定性理论和非线性动力学理论,构造出相应的非线性控制器,实现了三维混沌系统与四维超混沌系统之间异结构完全同步与反相同步控制,并对上述2类同步给出了严格的数学证明。以一个新型三维自治系统为例,引入状态反馈变量,构造了一个新的超混沌系统,研究了不同维数混沌系统之间的异结构完全同步与反相同步问题。最后,借助于Runge-Kutta算法进行数值仿真,通过对误差系统的误差进行分析,得到驱动系统和响应系统状态变量误差能在短时间内快速趋于零,表明理论推导的正确性和所提出方案的有效性。 展开更多
关键词 超混沌系统 完全同步 反相同步 非线性控制器
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一个超混沌系统及其投影同步 被引量:12
10
作者 李华青 罗小华 代祥光 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期654-657,共4页
通过在Lorenz系统中加入两个控制器构造出一个五维超混沌系统,系统的超混沌特性通过Lyapunov指数得到验证,对系统的平衡点和耗散性进行了分析.基于线性系统的稳定性准则,利用线性分离方法实现了该超混沌系统的投影同步.
关键词 超混沌系统 LYAPUNOV指数 线性分离 投影同步
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基于DNA编码和超混沌系统的图像加密算法 被引量:43
11
作者 张勋才 刘奕杉 崔光照 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期1139-1143,共5页
针对DNA编码规则单一和混沌加密算法对密钥的灵敏度低等问题,提出一种基于DNA编码和超混沌系统的图像加密方案。该算法首先使用SHA-3算法计算明文图像的哈希值,用于超混沌系统的初始值,增加明文敏感性;其次将图像转换为DNA序列,并与所... 针对DNA编码规则单一和混沌加密算法对密钥的灵敏度低等问题,提出一种基于DNA编码和超混沌系统的图像加密方案。该算法首先使用SHA-3算法计算明文图像的哈希值,用于超混沌系统的初始值,增加明文敏感性;其次将图像转换为DNA序列,并与所构建的S盒子进行DNA序列运算;最后用超混沌系统产生的序列对图像进行置乱。结果和理论分析表明,该算法不仅提高了密钥敏感性和传输数据的安全性,而且具有较好的抗穷举攻击、统计攻击和差分攻击能力。 展开更多
关键词 图像加密 DNA编码 超混沌系统 S盒子 SHA-3
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分数阶Lorenz超混沌系统的动力学分析与电路设计 被引量:15
12
作者 陈恒 雷腾飞 +1 位作者 王震 刘文强 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第1期59-63,共5页
针对一类分数阶Lorenz超混沌系统,分别从系统的分岔图、Lyapunov指数图和吸引子相图等角度分析与验证了分数阶Lorenz超混沌系统丰富的动力学行为.同时基于整数阶混沌电路的设计策略,设计了模拟电路,实现了分数阶Lorenz超混沌系统.最后,... 针对一类分数阶Lorenz超混沌系统,分别从系统的分岔图、Lyapunov指数图和吸引子相图等角度分析与验证了分数阶Lorenz超混沌系统丰富的动力学行为.同时基于整数阶混沌电路的设计策略,设计了模拟电路,实现了分数阶Lorenz超混沌系统.最后,通过示波器观察到电路仿真结果与数值仿真结果具有一致性,从而揭示了分数阶超混沌系统的可实现性,也表明了分数阶混沌电路的正确性. 展开更多
关键词 分数阶超混沌系统 LYAPUNOV指数 分岔图 模拟电路
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一个分数阶超混沌系统同步及其保密通信研究 被引量:12
13
作者 薛薇 徐进康 贾红艳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1915-1921,1928,共8页
应用单向耦合同步的方法对所给出的一个同量分数阶超混沌系统的自同步进行设计和实现,并从理论上分析了该同步方法的正确性和有效性。另外,以3.6阶超混沌系统为例,利用基于Bode图频域近似的方法,对该分数阶超混沌系统及其单向耦合同步... 应用单向耦合同步的方法对所给出的一个同量分数阶超混沌系统的自同步进行设计和实现,并从理论上分析了该同步方法的正确性和有效性。另外,以3.6阶超混沌系统为例,利用基于Bode图频域近似的方法,对该分数阶超混沌系统及其单向耦合同步系统进行模拟电路设计与实现,得到的电路实现结果与数值仿真结果一致,验证了该单向耦合同步是实际可行的。在此基础上,进一步对基于该耦合同步的混沌掩盖保密通信方案进行分析研究,得到的数值仿真结果和实际电路实验结果吻合,表明该保密通信方案有效可行,且具有良好的保密性。 展开更多
关键词 分数阶超混沌系统 单向耦合同步 保密通信 电路实现 数值仿真
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对超混沌系统的图像加密算法安全性的改进 被引量:10
14
作者 李玲 王伟男 李津杰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第11期4335-4337,共3页
针对Gao等人提出的一种基于超混沌系统的图像加密算法的安全性缺陷,提出了一种改进的图像加密算法,该算法利用超混沌产生的超混沌序列对明文不同的像素点采用不同的方式进行加密。仿真实验结果表明,改进算法加密效果良好,加密效率更高,... 针对Gao等人提出的一种基于超混沌系统的图像加密算法的安全性缺陷,提出了一种改进的图像加密算法,该算法利用超混沌产生的超混沌序列对明文不同的像素点采用不同的方式进行加密。仿真实验结果表明,改进算法加密效果良好,加密效率更高,在保留原算法优点的基础上克服了其不能抵御选择明文攻击和选择密文攻击的缺陷,具有更高的安全性。 展开更多
关键词 超混沌系统 图像加密 密钥流 选择明文攻击 选择密文攻击
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基于新的超混沌系统的图像加密方案 被引量:41
15
作者 卢辉斌 孙艳 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第6期149-152,共4页
提出了一个新的超混沌系统,分析了新系统的混沌吸引子相图、平衡点及其性质、Lyapunov指数等非线性动力学特性,并用该超混沌系统对图像进行加密研究。给出了一种新的基于四维超混沌系统的图像加密算法。实验结果及安全性分析表明,该算... 提出了一个新的超混沌系统,分析了新系统的混沌吸引子相图、平衡点及其性质、Lyapunov指数等非线性动力学特性,并用该超混沌系统对图像进行加密研究。给出了一种新的基于四维超混沌系统的图像加密算法。实验结果及安全性分析表明,该算法具有较强的抵御穷举攻击、统计攻击、已知明文攻击能力,因而具有较高的安全性。 展开更多
关键词 超混沌系统 混沌序列 LYAPUNOV指数 图像加密
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只含一个非线性项的超混沌系统及其控制比较 被引量:6
16
作者 陈帝伊 陈海涛 +1 位作者 马孝义 龙燕 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第8期2045-2048,共4页
为了更深刻揭示混沌现象发生的本质,构造出一个只含有一个非线性项的四维非线性动力学系统,研究了该系统的超混沌吸引子、Lyapunov指数、庞加莱映射图等复杂动力学特征,这些特征更加深刻地描述了该系统的混沌本质。为了更好控制此四维... 为了更深刻揭示混沌现象发生的本质,构造出一个只含有一个非线性项的四维非线性动力学系统,研究了该系统的超混沌吸引子、Lyapunov指数、庞加莱映射图等复杂动力学特征,这些特征更加深刻地描述了该系统的混沌本质。为了更好控制此四维超混沌系统,分别用线性反馈控制法和自适应控制法对该超混沌系统进行了控制仿真,结果证实了两种控制方法控制只含一个非线性项超混沌系统的可行性和有效性,同时比较了两种控制方法控制混沌系统的优缺点。 展开更多
关键词 一个非线性项 混沌 四维超混沌系统 线性反馈控制 自适应控制
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一个新的具有超级多稳态的五维忆阻超混沌系统 被引量:11
17
作者 李晓霞 郑驰 +2 位作者 王雪 曹樱子 徐桂芝 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期163-170,共8页
为了描述更加复杂的非线性动力学特性并且得到更适合工程应用的混沌信号,使用一个磁控忆阻器去替换改进的四维Lü混沌系统中的耦合参数,得到了一个新的五维忆阻超混沌系统。采用相图、分岔图、Lyapunov指数谱等常规的非线性分析手... 为了描述更加复杂的非线性动力学特性并且得到更适合工程应用的混沌信号,使用一个磁控忆阻器去替换改进的四维Lü混沌系统中的耦合参数,得到了一个新的五维忆阻超混沌系统。采用相图、分岔图、Lyapunov指数谱等常规的非线性分析手段研究新系统丰富的动力学特性。在新系统的基础上,通过引入一个绝对值函数使系统达到新的极性平衡,构建了一个新的条件对称的忆阻超混沌系统。结果表明:新的忆阻系统可以表现出依赖于忆阻器初始状态的超级多稳态特性、持续的混沌或超混沌动力学以及偏移增量控制行为;特别地,当改变系统参数并取适当的初始状态时,可以观察到独特的共存超级多稳态现象;新的条件对称忆阻系统可产生无限多对具有相反极性且吸引子结构相似的共存吸引子。利用Multisim进行电路仿真,验证了系统的存在性和可实现性,从而使超混沌系统能更好地应用在保密通信等实际工程领域。 展开更多
关键词 忆阻超混沌系统 级多稳态 共存级多稳态 偏移增量控制 条件对称
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超混沌系统的构造方法研究 被引量:9
18
作者 章秀君 吴志强 方正 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第2期92-98,161,共8页
分析了Lorenz系统的结构,提出了基于Lorenz系统通过增加微分方程组维数和引入非线性项来构造超混沌系统要满足的必要条件和规则,并按照引入新变量增加微分方程组维数和增加非线性项的构造超混沌系统规则,分别构造了一个新的四维超混沌Lo... 分析了Lorenz系统的结构,提出了基于Lorenz系统通过增加微分方程组维数和引入非线性项来构造超混沌系统要满足的必要条件和规则,并按照引入新变量增加微分方程组维数和增加非线性项的构造超混沌系统规则,分别构造了一个新的四维超混沌Lorenz系统和一个五维超混沌Lorenz系统,最后将所提出的两个新的超混沌Lorenz系统与其他混沌系统进行了对比分析,结果表明新的混沌系统具有良好的动力学特性,可提供更大的密钥空间,以及增强了动力学系统的非线性,为图像加密提供了新方法,同时也丰富了混沌学理论。 展开更多
关键词 超混沌系统 LORENZ系统 LYAPUNOV指数 图像加密
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四维超混沌系统及其在信号加密中的应用 被引量:7
19
作者 于春雨 朱建良 郭建英 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期96-100,共5页
为获得复杂的混沌信号源,构建四维超混沌系统,同时提出一种基于该系统的信号加密算法。构建系统模型,得到该系统的Lyapunov指数,给出了系统的相轨迹图,实现电路及该实现电路的相轨迹图;依据混沌隐藏技术,将该四维超混沌系统作为混沌加... 为获得复杂的混沌信号源,构建四维超混沌系统,同时提出一种基于该系统的信号加密算法。构建系统模型,得到该系统的Lyapunov指数,给出了系统的相轨迹图,实现电路及该实现电路的相轨迹图;依据混沌隐藏技术,将该四维超混沌系统作为混沌加密通信的信号源,把待加密的信号与混沌信号相叠加,再把迭代次数与混沌信号的算术运算相结合作为密码设置,以实现信号加密。仿真结果表明,实现电路的相轨迹图与系统的相轨迹图完全一致,证实所构建的电路系统为超混沌系统,且该系统可以作为混沌加密通信的信号源实现对信号进行加密,为信息加密提供了一种新方法。 展开更多
关键词 混沌信号源 四维超混沌系统 吸引子 电路实现 信息加密
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基于CNN超混沌系统与扩展ZigZag的图像加密算法 被引量:6
20
作者 董虎胜 陆萍 马小虎 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第5期132-136,共5页
针对数字图像在通信中的安全传输问题,提出一种基于CNN(Cellular Neural Network)超混沌系统与扩展ZigZag的图像加密算法。算法采用五阶离散CNN超混沌系统生成的混沌序列作为加密因子,在将数字图像作扩展ZigZag变换置乱后,根据MSB算法思... 针对数字图像在通信中的安全传输问题,提出一种基于CNN(Cellular Neural Network)超混沌系统与扩展ZigZag的图像加密算法。算法采用五阶离散CNN超混沌系统生成的混沌序列作为加密因子,在将数字图像作扩展ZigZag变换置乱后,根据MSB算法思想,将混沌序列与像素高位位平面进行运算,完成图像的加密。该算法具有密钥空间大、可迭代与图像普适性等特点,仿真实验表明该算法具有良好的加密效果,能够抵抗各种常见的攻击。 展开更多
关键词 超混沌系统 扩展ZigZag MSB CNN 图像加密
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