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粒子群算法多目标优化下的超混沌人脸图像加密
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作者 余锦伟 谢巍 +1 位作者 张浪文 余孝源 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期875-884,共10页
本文将粒子群优化算法(PSO)与超混沌系统相结合,提出一种基于多目标优化的人脸图像加密方案.该方案通过PSO算法协同优化多项加密评估指标,包括相关关系、像素变化率(NPCR)、统一平均变化强度(UACI)和信息熵.首先,初始化混沌系统的控制参... 本文将粒子群优化算法(PSO)与超混沌系统相结合,提出一种基于多目标优化的人脸图像加密方案.该方案通过PSO算法协同优化多项加密评估指标,包括相关关系、像素变化率(NPCR)、统一平均变化强度(UACI)和信息熵.首先,初始化混沌系统的控制参数,并采用SHA-256算法生成混沌系统的初始值,迭代生成高敏感性的随机序列;其次,利用随机序列执行像素置乱、扩散和行列置乱操作,生成初始加密人脸图像;然后,将加密人脸图像视为PSO算法的个体,通过迭代更新个体的位置优化考虑多项指标的适应性函数;最后,确定混沌系统的最优参数,并得到最佳的加密人脸图像.实验结果表明,本文的方法在信息熵、像素相关系数、NPCR和UACI方面的表现都优于主流方法,这说明本文所提方法具有更高的安全性. 展开更多
关键词 混沌系统 粒子群算法 图像加密 智能优化 人脸隐私保护
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基于五维超混沌系统和免疫算法的航拍图像加密算法
2
作者 凌源 卢佩 +1 位作者 陈泓杰 刘效勇 《电光与控制》 北大核心 2025年第8期38-44,共7页
针对航拍图像在传输过程中面临数据窃取、非法访问等问题,提出一种基于五维超混沌系统和免疫算法的航拍图像加密算法。首先,设计五维超混沌系统克服低维混沌系统密钥空间不足的缺点,通过平衡点分析等方法验证其混沌特性。而后,使用混沌... 针对航拍图像在传输过程中面临数据窃取、非法访问等问题,提出一种基于五维超混沌系统和免疫算法的航拍图像加密算法。首先,设计五维超混沌系统克服低维混沌系统密钥空间不足的缺点,通过平衡点分析等方法验证其混沌特性。而后,使用混沌序列对航拍图像进行首次置乱,并使用免疫算法进行二次置乱,最后,进行混沌扩散完成加密。该算法的密钥空间可达2185,密文信息熵为7.9998,相关性接近0,像素变化率为99.6086%,统一平均变化强度为33.4713%,能有效抵御外部攻击,实验表明该算法具有良好的安全性和鲁棒性。 展开更多
关键词 图像加密 混沌系统 航空图像 免疫算法 安全性分析
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基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法 被引量:6
3
作者 肖嵩 陈哲 +2 位作者 杨亚涛 马英杰 杨腾 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1128-1137,共10页
针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映... 针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映射与SHA-256哈希算法,生成加密算法的密钥流,提升算法的明文敏感性。然后,利用混沌系统的状态值对Hilbert局部置乱后的像素进行DNA编码,实现DNA动态编码,解决了DNA编码规则较少所带来的容易受到暴力攻击的弱点。最后,使用混沌序列完成进一步混沌加密,从而彻底混淆原始像素信息,增加加密算法的随机性与复杂性,得到密文图像。实验结果表明,该算法具有较好的加密效果和应对各种攻击的能力。 展开更多
关键词 卫星图像加密 混沌理论 DNA动态编码 哈希算法
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基于混沌系统的图像加密算法 被引量:116
4
作者 孙鑫 易开祥 孙优贤 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期136-139,共4页
混沌序列具有容易生成、对初始条件敏感以及具备白噪声的统计特性等特点 .混沌序列的离散映射也具有其相似的特性 .文中讨论了一种以实数值混沌序列为基础、利用图像置乱变换技术 ,实现基于空域或频域的数字图像加密算法 .该算法具有较... 混沌序列具有容易生成、对初始条件敏感以及具备白噪声的统计特性等特点 .混沌序列的离散映射也具有其相似的特性 .文中讨论了一种以实数值混沌序列为基础、利用图像置乱变换技术 ,实现基于空域或频域的数字图像加密算法 .该算法具有较高的安全性 ,实验结果令人满意 . 展开更多
关键词 混沌序列 排列变换 DCT 图像加密算法 混沌系统 空域算法 计算机
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一种基于混沌序列的图像加密算法 被引量:111
5
作者 易开祥 孙鑫 石教英 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第9期672-676,共5页
混沌序列具有容易生成、对初始条件敏感 ,以及具有白噪声的统计特性等特点 .混沌序列的离散映射也具有与其相似的特性 .文中讨论了一种基于混沌序列的图像加密算法 .首先 ,由密钥生成实数值混沌序列 ;然后将其通过离散映射生成相应的符... 混沌序列具有容易生成、对初始条件敏感 ,以及具有白噪声的统计特性等特点 .混沌序列的离散映射也具有与其相似的特性 .文中讨论了一种基于混沌序列的图像加密算法 .首先 ,由密钥生成实数值混沌序列 ;然后将其通过离散映射生成相应的符号矩阵和置换矩阵 ;最后 ,在变换域利用其进行数字图像加密 .实验证实了该算法的有效性 ,并得到了较好的加密效果 . 展开更多
关键词 混沌序列 排列变换 图像加密算法 多媒体通信
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基于混沌的视频流选择加密算法 被引量:42
6
作者 袁春 钟玉琢 贺玉文 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期257-263,共7页
基于网络的多媒体流的安全加密技术正成为人们研究的热点 ,目前的算法在安全性和实时性上都各自存在缺点 ,文章通过针对压缩流的具体特性 ,采用混沌伪随机序列发生方法 ,将非对称公钥加密算法和流加密算法相结合 ,提出了基于混沌的选择... 基于网络的多媒体流的安全加密技术正成为人们研究的热点 ,目前的算法在安全性和实时性上都各自存在缺点 ,文章通过针对压缩流的具体特性 ,采用混沌伪随机序列发生方法 ,将非对称公钥加密算法和流加密算法相结合 ,提出了基于混沌的选择性视频流加密算法 .通过密码分析、算法评估和具体试验效果分析 ,该算法具有较好的实时性、安全性和易实施性 . 展开更多
关键词 视频流选择加密算法 安全性 实时性 混沌理论 非对称公钥加密算法 多媒体数据
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一种混沌加密算法的实现 被引量:17
7
作者 孙克辉 刘巍 张泰山 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2003年第1期15-17,共3页
文中分析了基于Logistic混沌映射的加密算法原理;提出了一个基于该算法的加密/解密模型;采用VisualC++.Net开发工具完成了混沌加密软件的设计。由于在软件设计中采用模块化设计和多线程技术,使得该软件具有界面友好,操作简单,实用性强,... 文中分析了基于Logistic混沌映射的加密算法原理;提出了一个基于该算法的加密/解密模型;采用VisualC++.Net开发工具完成了混沌加密软件的设计。由于在软件设计中采用模块化设计和多线程技术,使得该软件具有界面友好,操作简单,实用性强,安全性能好等优点。 展开更多
关键词 混沌加密算法 数据加密 信息安全 LOGISTIC映射 VC++ 软件设计 加密软件
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一种新的混沌加密算法及其应用 被引量:12
8
作者 高昊江 张宜生 +1 位作者 梁书云 李德群 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2006年第4期655-657,共3页
混沌加密技术广泛应用于网络通信、图像加密等信息安全领域.本文研究出一种新的混沌加密算法,它克服了现有Lo-gistic映射的缺陷,利用正切函数和幂函数设计混沌迭代函数,利用混沌序列作为密钥进行加密运算.该算法具有很好的发散性、实时... 混沌加密技术广泛应用于网络通信、图像加密等信息安全领域.本文研究出一种新的混沌加密算法,它克服了现有Lo-gistic映射的缺陷,利用正切函数和幂函数设计混沌迭代函数,利用混沌序列作为密钥进行加密运算.该算法具有很好的发散性、实时性和安全性.本文给出了其在烟草物流防伪系统中的具体应用. 展开更多
关键词 混沌加密 算法 物流管理 商品防伪
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三维可逆混沌映射图像加密及其优化算法 被引量:8
9
作者 李娟 冯勇 +1 位作者 杨旭强 黄峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1738-1745,共8页
利用混沌拉伸和折叠的原理,提出了一种三维可逆混沌映射图像加密方法及其优化算法。该方法用一个三维数据矩阵描述灰度图像,用提出的算法将该三维数据矩阵映射为二维数据矩阵。然后,应用拉伸和折叠算法对此二维数据矩阵实现图像像素... 利用混沌拉伸和折叠的原理,提出了一种三维可逆混沌映射图像加密方法及其优化算法。该方法用一个三维数据矩阵描述灰度图像,用提出的算法将该三维数据矩阵映射为二维数据矩阵。然后,应用拉伸和折叠算法对此二维数据矩阵实现图像像素的置乱处理。最后将置乱后的二维数据矩阵还原为三维数据矩阵,得到加密图像。该加密方法是可逆的,亦可用于图像解密。推导了加密和解密算法完整的数学表达式。由于图像数据量大,利用推导的数学表达式实现图像加密和解密时计算量较大,加密时间长,因此,提出了一种优化算法。仿真结果表明,该加密方法同时实现了像素置乱和像素混淆,其优化算法将加密速度提高了3~4倍。该加密算法抵御统计攻击的能力较强,密钥敏感度高,加密速度快,安全性高。 展开更多
关键词 图像加密 三维可逆映射 混沌 优化算法
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基于混沌的RC4流加密算法 被引量:8
10
作者 刘宴兵 田四梅 +1 位作者 唐浩坤 吕淑品 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期136-138,共3页
针对WEP、TKIP使用IV向量存在的安全隐患问题,提出一种将混沌映射与RC4算法相结合的加密算法,并给出相应的密钥管理方案,同时对该加密算法的密钥空间、随机性及加密效果进行分析。基于混沌的RC4算法利用混沌随机序列作为种子密钥,提高... 针对WEP、TKIP使用IV向量存在的安全隐患问题,提出一种将混沌映射与RC4算法相结合的加密算法,并给出相应的密钥管理方案,同时对该加密算法的密钥空间、随机性及加密效果进行分析。基于混沌的RC4算法利用混沌随机序列作为种子密钥,提高密钥的随机性,增加破译难度,且密钥变换空间相比WEP、TKIP得到较大的拓展。 展开更多
关键词 混沌 RC4算法 加密 密钥发生器
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基于随机混沌序列的图像加密算法 被引量:8
11
作者 杨华千 张伟 +1 位作者 韦鹏程 黄松 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第10期205-209,共5页
混沌系统的参数敏感性、初值敏感性和以同一分布遍历各态的特性很好地对应了密码系统应具备的一些基本特性。本文提出了一种基于随机混沌序列的图像加密算法。在该算法的图像像素的空间置乱过程中,采用了离散的标准映射混沌系统。而在... 混沌系统的参数敏感性、初值敏感性和以同一分布遍历各态的特性很好地对应了密码系统应具备的一些基本特性。本文提出了一种基于随机混沌序列的图像加密算法。在该算法的图像像素的空间置乱过程中,采用了离散的标准映射混沌系统。而在像素的扩散过程中,通过复合离散混沌系统隐藏了混沌序列产生时所经历的迭代次数。理论分析和仿真实验表明,本文提出的算法具有较高的安全性能,特别是在统计攻击、差分攻击和选择明文攻击能力方面具有很好的抗攻击性能。 展开更多
关键词 混沌图像加密算法 标准映射 复合离散混沌系统 选择明文攻击
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基于混沌加密的频率域数字图像水印算法 被引量:16
12
作者 王慧琴 李人厚 王志雄 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2002年第1期71-73,共3页
提出了一种基于混沌加密的频率域数字图像水印新算法。将含有版权信息的二值图像作为水印 ,利用混沌密码对其进行加密 ,水印方案具有双重的安全性。利用人类视觉系统 (HVS)的特性 ,定义了视觉掩蔽函数 ,实现了水印在原始宿主图像小波域... 提出了一种基于混沌加密的频率域数字图像水印新算法。将含有版权信息的二值图像作为水印 ,利用混沌密码对其进行加密 ,水印方案具有双重的安全性。利用人类视觉系统 (HVS)的特性 ,定义了视觉掩蔽函数 ,实现了水印在原始宿主图像小波域中的自适应嵌入 ,从而兼顾了水印的不可见性和鲁棒性。 展开更多
关键词 频率域 数字图像水印算法 混沌加密 版权保护
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一种基于复合离散混沌系统的对称图像加密算法 被引量:6
13
作者 杨华千 张伟 +2 位作者 韦鹏程 王永 杨德刚 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第12期86-90,138,共6页
提出了一种基于复合离散混沌系统的对称图像加密算法。在该算法中,通过复合离散混沌系统隐藏了混沌序列产生时所经历的迭代次数,来避免常用的基于符号动力学的密码分析。理论分析和仿真实验表明,本文提出的算法具有较高的安全性能,特别... 提出了一种基于复合离散混沌系统的对称图像加密算法。在该算法中,通过复合离散混沌系统隐藏了混沌序列产生时所经历的迭代次数,来避免常用的基于符号动力学的密码分析。理论分析和仿真实验表明,本文提出的算法具有较高的安全性能,特别是在统计攻击、差分攻击和选择明文攻击能力方面具有很好的抗攻击性能。 展开更多
关键词 混沌图像加密算法 复合离散混沌系统 密码分析 选择明文攻击 符号动力学
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基于混沌的序列密码加密算法 被引量:23
14
作者 翁贻方 鞠磊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第11期79-80,83,共3页
提出了基于Logistic 映射的混沌序列密码加密算法和基于Lorenz系统的混沌序列密码加密算法,给出了C语言程序的图像加密实例。基于Logistic 映射的加密算法比基于Lorenz系统的加密算法具有更快的运算速度,但后者的安全性更高。研究表明... 提出了基于Logistic 映射的混沌序列密码加密算法和基于Lorenz系统的混沌序列密码加密算法,给出了C语言程序的图像加密实例。基于Logistic 映射的加密算法比基于Lorenz系统的加密算法具有更快的运算速度,但后者的安全性更高。研究表明,利用混沌系统产生序列密码是可行的,算法是安全的。 展开更多
关键词 混沌 序列密码 加密算法 密码学
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对一种基于混沌映射的对称图像加密算法的改进 被引量:5
15
作者 张伟 廖晓峰 +2 位作者 杨华千 韦鹏程 黄松 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2007年第12期248-251,共4页
文[1]提出了一种基于3DCat映射的对称图像加密算法,文[2]对其安全性进行了分析,指出该算法在抗选择明文攻击能力方面性能比较差。本文在文[1]的基础上,提出了一种改进的对称图像加密算法。在本算法中,通过复合离散混沌系统隐藏混沌序列... 文[1]提出了一种基于3DCat映射的对称图像加密算法,文[2]对其安全性进行了分析,指出该算法在抗选择明文攻击能力方面性能比较差。本文在文[1]的基础上,提出了一种改进的对称图像加密算法。在本算法中,通过复合离散混沌系统隐藏混沌序列产生时所经历的迭代次数,来避免文[2]的基于符号动力学的密码分析。理论分析和仿真实验表明,本文提出的改进算法在保持了原来算法的各种抗攻击能力性能的同时,进一步提高了原算法的抗选择明文攻击能力。 展开更多
关键词 混沌图像加密算法 3D CAT映射 复合离散混沌系统 密码分析 选择明文攻击
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基于混沌序列的数据加密算法设计与实现 被引量:15
16
作者 孙克辉 张泰山 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第7期1368-1371,共4页
从理论上分析了混沌序列加密方式、密钥流产生方法、密钥空间大小 ;提出了基于 L ogistic混沌序列的数据加密模型 ;通过对混沌序列加密算法的设计 ,提高了运算速度 ;算法分析表明该算法具有很强的抗密钥穷举攻击和抗选择明文攻击的能力 ... 从理论上分析了混沌序列加密方式、密钥流产生方法、密钥空间大小 ;提出了基于 L ogistic混沌序列的数据加密模型 ;通过对混沌序列加密算法的设计 ,提高了运算速度 ;算法分析表明该算法具有很强的抗密钥穷举攻击和抗选择明文攻击的能力 .作者采用微软公司 VS.Net开发工具设计了基于混沌序列的数据加密软件 (Sm artdog) ,该软件适合于任何数据文件的加密 ;并将混沌加密算法与常用加密算法 DES、RSA进行了比较 . 展开更多
关键词 混沌 序列加密 算法 信息安全 VC
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基于哈希和DNA编码的彩色图像混沌加密算法 被引量:7
17
作者 袁立 谢俐 +2 位作者 龙颖 胡春强 蒋淘金 《重庆大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期55-63,共9页
彩色图像的安全性一直受到学者的关注。针对彩色图像加密算法置乱效果不佳、扩散特性不强、抵御统计攻击能力较弱等问题,提出了一种基于哈希和DNA编码的彩色图像混沌加密算法。运用哈希函数生成Arnold混沌映射的参数,将Arnold混沌映射和... 彩色图像的安全性一直受到学者的关注。针对彩色图像加密算法置乱效果不佳、扩散特性不强、抵御统计攻击能力较弱等问题,提出了一种基于哈希和DNA编码的彩色图像混沌加密算法。运用哈希函数生成Arnold混沌映射的参数,将Arnold混沌映射和Logistic混沌映射结合,对图像进行R、G、B3个维度的置乱,再利用DNA编码对图像进行混乱处理。理论分析和计算机仿真表明:本文的算法具有良好的加密效果,且对统计、差分攻击具有很好的抵御效果。 展开更多
关键词 混沌映射 DNA编码 图像加密 加密算法
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遗传模拟退火算法和混沌系统的图像加密方法 被引量:11
18
作者 罗玉玲 欧阳雪 +3 位作者 曹绿晨 丘森辉 廖志贤 岑明灿 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期171-179,共9页
由于部分图像加密方法采用传统的置乱算法及低维混沌系统,从而会出现密钥空间较小、复杂度低等问题,导致算法易被选择明文攻击。因此,提出了一种结合遗传模拟退火算法与高维混沌系统的新型彩色图像加密算法,以获得更强的安全性能。首先... 由于部分图像加密方法采用传统的置乱算法及低维混沌系统,从而会出现密钥空间较小、复杂度低等问题,导致算法易被选择明文攻击。因此,提出了一种结合遗传模拟退火算法与高维混沌系统的新型彩色图像加密算法,以获得更强的安全性能。首先使用遗传算法的选择、交叉操作来对明文图像进行处理;然后利用模拟退火算法生成的最优序列对图像进行置乱。通过这三个操作可以使置乱图像的直方图达到均衡,从而可以抵抗统计攻击。为了增强图像各层的关联性,利用彩色图像交互的方法对置乱图像进行交互式变异操作。与传统的“置乱-扩散”加密框架相比,该方法不仅可以增加加密系统的复杂度,而且可以增强加密算法对明文图像的敏感性。实验结果和性能分析表明,所设计的加密方法具有大密钥空间、高安全性和对明文图像的高敏感性,可以抵抗常见的密码分析学攻击。 展开更多
关键词 图像加密 混沌系统 遗传模拟退火算法 彩色图像
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超混沌强化对称加密算法的研究与应用 被引量:6
19
作者 高铁杠 顾巧论 陈增强 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第1期36-37,65,共3页
混沌系统对初始值的极端敏感,使得它呈现出类随机性和数据难以预测的特点,因此在安全通信和算法加密设计方面得到了许多应用。数字签名技术是网络信息传输过程中经常应用的加密技术,不同于多数系统中经常采用的非对称加密技术,提出了一... 混沌系统对初始值的极端敏感,使得它呈现出类随机性和数据难以预测的特点,因此在安全通信和算法加密设计方面得到了许多应用。数字签名技术是网络信息传输过程中经常应用的加密技术,不同于多数系统中经常采用的非对称加密技术,提出了一种基于超混沌强化对称加密算法的数字签名技术,通过对DES算法的入口参数进行混沌加密,而使得对称算法得到了进一步的增强,给出了数字签名算法的实现过程并给出了该方法在局域网信息安全传输中的应用。 展开更多
关键词 混沌系统 对称加密算法 非对称加密算法 数字签名 局域网
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基于RSA算法和超混沌的复合加密方案 被引量:6
20
作者 龙敏 丘水生 彭飞 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期74-78,共5页
结合RSA公钥算法和超混沌加密信号两者的优缺点,提出了一种基于RSA算法和超混沌的复合加密方案。理论分析和仿真结果表明,RSA算法抵抗选择密文攻击、公共模数攻击和低指数攻击的能力得到了提高,同时也不存在混沌加密方法在密钥空间设计... 结合RSA公钥算法和超混沌加密信号两者的优缺点,提出了一种基于RSA算法和超混沌的复合加密方案。理论分析和仿真结果表明,RSA算法抵抗选择密文攻击、公共模数攻击和低指数攻击的能力得到了提高,同时也不存在混沌加密方法在密钥空间设计上的问题。该方案充分利用了两种加密方法的优点,而克服了各自的缺点,因此其安全性能明显优于单独使用任一加密方法的安全性能。 展开更多
关键词 RSA算法 混沌加密 混沌同步 保密通信
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