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一种超混沌图像加密算法的安全性分析及其改进 被引量:91
1
作者 王静 蒋国平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期83-93,共11页
根据Kerckhoff准则,从选择明文攻击和选择密文攻击出发,对一种超混沌图像加密算法进行分析,结果表明该算法密钥流与明文无关,并且一个明文字节只能影响一个密文字节,导致利用选择明文攻击和选择密文攻击能够以很小的计算代价破译密文.... 根据Kerckhoff准则,从选择明文攻击和选择密文攻击出发,对一种超混沌图像加密算法进行分析,结果表明该算法密钥流与明文无关,并且一个明文字节只能影响一个密文字节,导致利用选择明文攻击和选择密文攻击能够以很小的计算代价破译密文.基于此,本文提出一种改进的超混沌图像加密算法,并进行了统计分析、差分分析、相关性分析及密钥敏感性测试.理论分析及仿真结果表明,改进算法不仅可以抵御选择明文攻击和选择密文攻击,而且具有较好的统计特性及差分特性等密码学特性. 展开更多
关键词 超混沌 选择明文攻击 选择密文攻击 Matlab分析
原文传递
对一类超混沌图像加密算法的密码分析与改进 被引量:68
2
作者 朱从旭 孙克辉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期76-87,共12页
对一种超混沌图像加密算法及其改进版进行了安全性分析,结果表明该类算法的置乱过程都是与混淆过程相脱离的,且混淆过程的加密公式简单;因此部不能抵抗选择明文和选择密文攻击.进而提出了一种改进的加强型超混沌图像加密算法;改进算法... 对一种超混沌图像加密算法及其改进版进行了安全性分析,结果表明该类算法的置乱过程都是与混淆过程相脱离的,且混淆过程的加密公式简单;因此部不能抵抗选择明文和选择密文攻击.进而提出了一种改进的加强型超混沌图像加密算法;改进算法包含两轮像素值替代加密操作,并使得密文与明文、密钥之间的关系更复杂.安全性分析和实验测试表明,改进算法不仅克服了原算法不能抵御选择明文和选择密文攻击的缺陷;而且具有时间开销更小和抗差分攻击性能更好的优势. 展开更多
关键词 超混沌 图像加密 选择明文攻击 选择密文攻击
原文传递
二维随机矩阵置乱变换的周期及在图像信息隐藏中的应用 被引量:20
3
作者 王泽辉 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期2218-2225,共8页
给出了二维随机整数矩阵A决定的置乱变换在任意模N下周期T(A,N)的精确表达式及上界估计.提出了高效算法,只需O((log2N)2)次模N乘法便可得到T(A,N),算法可应用于图像信息隐藏.采取位置空间与色彩空间的多轮乘积型置乱变换,可达到高维矩... 给出了二维随机整数矩阵A决定的置乱变换在任意模N下周期T(A,N)的精确表达式及上界估计.提出了高效算法,只需O((log2N)2)次模N乘法便可得到T(A,N),算法可应用于图像信息隐藏.采取位置空间与色彩空间的多轮乘积型置乱变换,可达到高维矩阵置乱的效果.利用A的随机性、长周期和概率密钥,建立一个概率密码体制,可有效防止选择明文攻击,增强信息隐藏的安全性. 展开更多
关键词 数字图像 置乱变换 周期性 多项式时间 选择明文攻击 安全性
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新型置换和替代结构的图像混沌加密算法 被引量:16
4
作者 韩凤英 朱从旭 《武汉大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期447-452,共6页
对一种典型的置乱和替代结构图像混沌加密算法进行了安全性分析,运用选择明文攻击方法成功破解了该算法中位置置乱和像素值替代变换的等效密钥,并能利用破解的等效密钥解密出目标明文.基于此,提出了一种基于混沌的改进型置换-替代结构... 对一种典型的置乱和替代结构图像混沌加密算法进行了安全性分析,运用选择明文攻击方法成功破解了该算法中位置置乱和像素值替代变换的等效密钥,并能利用破解的等效密钥解密出目标明文.基于此,提出了一种基于混沌的改进型置换-替代结构图像加密算法.在改进算法的像素位置变换过程中,随机选择两个不同区域内的像素对进行位置交换,明显提高了像素的置乱度.在改进算法的像素值变换过程中,将像素值变换的扩散矢量与像素位置变换的置乱矢量相耦合,有效地提高了密钥矢量的破解难度.理论分析和实验结果表明,改进算法不仅增强了抵抗选择明(密)文攻击的能力,而且改善了密文随机性和敏感性等多项密码学性能. 展开更多
关键词 图像加密 混沌系统 密码分析 选择明文攻击
原文传递
对一种基于logistic映射的分组加密机制的分析和改进 被引量:12
5
作者 杨吉云 廖晓峰 +1 位作者 肖迪 邓绍江 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期86-90,95,共6页
对一种改进的混沌分组密码机制分析后发现其本质上是流密码系统,并且密钥流与明文无关。通过选择明文攻击,在很小的计算代价下获得了密钥流。给出了选择明文攻击的算法,并通过实验进行了验证。为克服原加密算法的缺陷,采用密文反馈的形... 对一种改进的混沌分组密码机制分析后发现其本质上是流密码系统,并且密钥流与明文无关。通过选择明文攻击,在很小的计算代价下获得了密钥流。给出了选择明文攻击的算法,并通过实验进行了验证。为克服原加密算法的缺陷,采用密文反馈的形式使密钥流与明文相关。 展开更多
关键词 LOGISTIC映射 混沌 加密机制 选择明文攻击
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同态加密方案及安全两点直线计算协议 被引量:13
6
作者 巩林明 李顺东 +2 位作者 窦家维 郭奕旻 王道顺 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期3274-3292,共19页
近年来,安全多方计算一直是密码领域的一个研究热点,保密几何计算是其一个重要分支.过两私有点坐标安全地计算一条直线问题,在空间信息安全方面有重要应用前景.首先,提出一个由加密方计算(或选取)加密底数的Paillier变体同态加密方案,... 近年来,安全多方计算一直是密码领域的一个研究热点,保密几何计算是其一个重要分支.过两私有点坐标安全地计算一条直线问题,在空间信息安全方面有重要应用前景.首先,提出一个由加密方计算(或选取)加密底数的Paillier变体同态加密方案,并证明了其在标准模型下对适应性选择明文攻击(adaptive chosen-plaintext attack,简称CPA)是安全的;然后,在半诚实模型下,基于该变体同态加密方案设计了一个能够安全计算过两私有点直线的协议.还可以将此协议推广应用到可以归约为安全计算两私有点坐标差商的所有安全多方几何计算问题,从而解决了原有的基于同态加密体制的安全两方计算协议存在的信息泄露问题. 展开更多
关键词 同态加密 安全多方计算 选择明文攻击 坐标差商
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对改进的基于DNA编码和混沌的图像加密算法的安全性分析 被引量:13
7
作者 朱淑芹 李俊青 王文宏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第10期3090-3093,共4页
对一种改进的基于DNA编码和混沌映射的图像加密方法进行了安全性分析,原算法的核心思想是明文图像的DNA编码矩阵与混沌映射产生的随机矩阵的DNA编码矩阵求和,然后再对这个和矩阵中的元素随机求补即得密文图像;经深入分析发现原算法的安... 对一种改进的基于DNA编码和混沌映射的图像加密方法进行了安全性分析,原算法的核心思想是明文图像的DNA编码矩阵与混沌映射产生的随机矩阵的DNA编码矩阵求和,然后再对这个和矩阵中的元素随机求补即得密文图像;经深入分析发现原算法的安全性完全依赖于混沌映射产生的随机矩阵,而随机矩阵的生成与明文图像或对应的密文图像没有任何关联,从而能用选择明文攻击的方法获得等效密钥,破译目标密文,解密出目标明文,理论分析和仿真实验验证了选择明文攻击策略的可行性;同时指出了原算法存在的另外两个安全缺陷,最后简要讨论了提高该算法安全性的一些改进措施。 展开更多
关键词 混沌映射 DNA编码 图像加密 选择明文攻击
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基于密文策略属性基加密的多授权中心访问控制方案 被引量:10
8
作者 雷丽楠 李勇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期248-252,276,共6页
针对单授权中心方案通信和计算开销较大的问题,提出一种基于密文策略属性基加密(ciphertext-policy attribute-based encryption,CP-ABE)的多授权中心访问控制方案。该方案引入属性管理器对用户属性进行分组,多个授权中心共同生成密钥,... 针对单授权中心方案通信和计算开销较大的问题,提出一种基于密文策略属性基加密(ciphertext-policy attribute-based encryption,CP-ABE)的多授权中心访问控制方案。该方案引入属性管理器对用户属性进行分组,多个授权中心共同生成密钥,同时将部分解密交给云服务器进行。该方案减少了授权中心间的通信消耗和用户解密的资源消耗,同时通过安全性证明及与现有方案进行对比证明该方案安全高效。 展开更多
关键词 访问控制 密文策略属性基加密 多授权中心 抗合谋攻击 选择明文攻击
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对像素置乱和比特替换混沌图像算法的破解 被引量:10
9
作者 朱淑芹 王文宏 李俊青 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第A02期44-47,共4页
最近,一种基于像素置乱和比特替换的混沌图像加密算法被提出,该算法的基本思想为:首先,用混沌序列对明文图像进行像素值置乱操作;其次,将置乱后的明文序列嵌入到另外两组混沌序列中;最后对两组各自嵌入一半明文信息的两个混沌序列进行... 最近,一种基于像素置乱和比特替换的混沌图像加密算法被提出,该算法的基本思想为:首先,用混沌序列对明文图像进行像素值置乱操作;其次,将置乱后的明文序列嵌入到另外两组混沌序列中;最后对两组各自嵌入一半明文信息的两个混沌序列进行异或运算,即为最终的密文图像。对该加密算法进行了安全性分析,发现整个加密算法的等效密钥就是三个混沌序列,而这三个混沌序列的生成与明文图像或其对应的密文图像没有任何关系的安全漏洞。通过一幅特殊的密文图像与待解密的密文图像的异或运算恢复出了置乱后的明文图像序列,使得比特替换不起作用;最后通过多幅选择明文图像攻击破解了置乱序列,恢复出了明文图像,理论分析和实验结果都验证了该选择明文攻击策略的可行性。 展开更多
关键词 混沌图像加密 密码分析 异或运算 选择明文攻击 比特替换
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对一种基于动态S盒与混沌映射的图像加密算法的安全分析与改进 被引量:9
10
作者 朱淑芹 李秀娟 李若玉 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2022年第2期162-169,共8页
对一种基于混沌映射与动态S盒的图像加密算法进行了安全性分析。经深入分析,发现原算法的安全性完全依赖于混沌矩阵T和4个S盒,而混沌矩阵T和4个S盒的生成与明文图像或对应的密文图像没有任何关联,从而能用选择明文攻击的方法破译目标密... 对一种基于混沌映射与动态S盒的图像加密算法进行了安全性分析。经深入分析,发现原算法的安全性完全依赖于混沌矩阵T和4个S盒,而混沌矩阵T和4个S盒的生成与明文图像或对应的密文图像没有任何关联,从而能用选择明文攻击的方法破译目标密文,解密出目标明文。理论分析和仿真实验验证了选择明文攻击策略的可行性,同时指出了原算法存在的另外两个安全缺陷。最后提出了一个改进算法,改进算法在生成置乱序列和中间扩散序列时,巧妙设置它们都与明文图像有关,因此改进算法能抵抗选择明文攻击,具有“一次一密”的加密效果,但是没有额外增加密钥传递的负担。对改进算法的安全分析表明:改进算法克服了原算法的所有缺陷,能抵抗现有的各种攻击。 展开更多
关键词 图像加密 动态S盒 混沌映射 选择明文攻击 安全分析 一次一密
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对“一种超混沌图像加密算法的安全性分析及其改进”的选择明文攻击 被引量:9
11
作者 俞斌 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第2期510-512,共3页
针对一种改进的超混沌图像加密算法进行攻击。该算法利用超混沌系统对像素矩阵的初等变换实现像素置乱,并将像素置乱后的矩阵与超混沌系统的不同组合进行异或运算实现图像扩散。由于该算法采用易被攻击的矩阵初等变换和异或运算的加密措... 针对一种改进的超混沌图像加密算法进行攻击。该算法利用超混沌系统对像素矩阵的初等变换实现像素置乱,并将像素置乱后的矩阵与超混沌系统的不同组合进行异或运算实现图像扩散。由于该算法采用易被攻击的矩阵初等变换和异或运算的加密措施,使其很难抵抗各种攻击。选择三个各具特点的明文矩阵,在未知加密密钥的前提下对该算法进行选择明文攻击。仿真结果表明对该算法实现了选择明文攻击。 展开更多
关键词 超混沌系统 图像加密算法 选择明文攻击
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对一种基于比特置乱的超混沌图像加密算法的选择明文攻击 被引量:8
12
作者 朱淑芹 王文宏 孙忠贵 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第11期273-278,共6页
最近,一种基于比特置乱的超混沌图像加密算法被提出,其核心思想为:首先,用混沌序列对明文图像进行像素置乱操作;然后,根据一个随机序列中相邻两个元素的大小关系对像素进行不同的比特位置乱;最后,把经过比特置乱后的序列与另一个混沌序... 最近,一种基于比特置乱的超混沌图像加密算法被提出,其核心思想为:首先,用混沌序列对明文图像进行像素置乱操作;然后,根据一个随机序列中相邻两个元素的大小关系对像素进行不同的比特位置乱;最后,把经过比特置乱后的序列与另一个混沌序列进行扩散、混淆运算得到最终的密文图像,从而使明文图像达到更好的加密效果。对该加密算法进行了安全性分析,发现该算法的安全性完全依赖于3个混沌序列,通过选择明文攻击依次破解出原算法中的3个混沌随机序列,恢复出了明文图像。理论分析和实验结果验证了所选择明文攻击策略的可行性,同时对该算法进行了改进,在改进算法中混沌系统的初始值与明文图像的SHA-256哈希值有关,从而使得密钥流与明文图像相关,因此算法可以抵抗选择明文的攻击。 展开更多
关键词 超混沌图像加密 密码分析 比特位置乱 选择明文攻击 SHA-256哈希值
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对一种混沌图像加密算法的安全分析和改进 被引量:7
13
作者 朱淑芹 王文宏 孙忠贵 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第1期115-122,173,共9页
对一种简单、敏感的超混沌图像加密算法进行了安全分析,发现该算法的安全性表面上依赖于两个随机序列SP和K(其中SP的生成与明文图像和序列K都相关)。但是,实际上原加密系统的安全性只依赖于随机序列K,而随机序列K的生成只依赖混沌系统... 对一种简单、敏感的超混沌图像加密算法进行了安全分析,发现该算法的安全性表面上依赖于两个随机序列SP和K(其中SP的生成与明文图像和序列K都相关)。但是,实际上原加密系统的安全性只依赖于随机序列K,而随机序列K的生成只依赖混沌系统的初始值,与待加密的图像无关。因此,运用选择明文攻击的方法破解出了算法中的随机序列K,从而解密出目标明文图像;同时指出原算法不能抵抗主动攻击的缺陷;最后对原算法进行了改进,使其克服了原算法存在的缺陷。理论分析和实验结果验证了该选择明文攻击策略的可行性和改进算法的有效性。 展开更多
关键词 超混沌图像加密 密码分析 选择明文攻击 主动攻击 SHA-256哈希值
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一种图像加密算法的密码学分析 被引量:5
14
作者 马俊明 叶瑞松 《网络新媒体技术》 2015年第6期37-42,54,共7页
针对一种基于Cat映射和Lu混沌映射的图像加密方案进行密码学分析,提出三种不同的密码学攻击,即选择密文攻击,选择明文攻击和已知明文攻击。该加密方案利用Cat映射实现像素置乱,并将像素置乱后的矩阵与Lu混沌映射产生的随机矩阵进行异或... 针对一种基于Cat映射和Lu混沌映射的图像加密方案进行密码学分析,提出三种不同的密码学攻击,即选择密文攻击,选择明文攻击和已知明文攻击。该加密方案利用Cat映射实现像素置乱,并将像素置乱后的矩阵与Lu混沌映射产生的随机矩阵进行异或运算实现图像灰度值的改变。由于该算法存在与密钥等价的等价密钥矩阵,即只要破解出等价密钥矩阵就可以恢复由该算法加密的加密图像,且等价密钥矩阵不随明文图像的改变而改变,使其难以抵抗各种攻击。仿真实验实现了对该算法的三种密码学攻击。 展开更多
关键词 CAT映射 Lu混沌映射 密码学分析 选择密文攻击 选择明文攻击 已知明文攻击
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两种签密方案的安全性分析及改进 被引量:7
15
作者 张明武 杨波 +1 位作者 周敏 张文政 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1731-1736,共6页
签密是能够在同一算法中提供认证性和机密性的密码方案,而所需要的计算量、通信成本和密文长度比"先签名后加密"的分开来实现要低,有较多的实际应用需求。多签密方案是多个签密者对同一明文执行签密操作。该文分析了两个签密... 签密是能够在同一算法中提供认证性和机密性的密码方案,而所需要的计算量、通信成本和密文长度比"先签名后加密"的分开来实现要低,有较多的实际应用需求。多签密方案是多个签密者对同一明文执行签密操作。该文分析了两个签密方案:Li等(2006)提出的签密方案和Zhang等(2008)提出的多签密方案,并通过选择明文攻击证明二者不能不具有语义安全性,并在此基础上提出了改进的方案,采用隐藏消息明文方法抵抗选择明文攻击,采用多签密成员签名认证的方法防止多成员签密密文被篡改,可抵抗选择明文攻击和选择身份攻击,达到语义安全性。 展开更多
关键词 签密 选择明文攻击 语义安全性 不可伪造性
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针对基于感知器模型的混沌图像加密算法的选择明文攻击 被引量:6
16
作者 朱淑芹 王文宏 李俊青 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期178-181,189,共5页
对一种基于感知器模型的混沌图像加密算法进行了安全性分析,发现该算法的本质就是根据等效密钥流来改变明文图像像素值的比特位,从而得到密文图像。而等效密钥流与明文图像和对应的密文图像没有任何关系,因此运用选择明文攻击的方法破... 对一种基于感知器模型的混沌图像加密算法进行了安全性分析,发现该算法的本质就是根据等效密钥流来改变明文图像像素值的比特位,从而得到密文图像。而等效密钥流与明文图像和对应的密文图像没有任何关系,因此运用选择明文攻击的方法破解出了算法中的等效密钥流,解密出了目标明文图像;同时指出了原算法存在的另外两个安全缺陷;最后对原算法进行了改进,弥补了其缺陷。理论分析和实验结果均证实了所提出的选择明文攻击策略的可行性以及改进算法的有效性。 展开更多
关键词 混沌图像加密 密码分析 等效密钥 选择明文攻击
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基于混合相位掩码与非线性像素互换的光学图像加密算法 被引量:6
17
作者 赵亮 王文顺 张维 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期154-165,共12页
为了解决当前光学图像加密技术在信息加密过程中忽略了明文自身特性,且其密文输出为复数函数,增加了密文信息的存储、传输与管理难度的不足,设计了混合相位掩码与非线性像素互换的光学图像加密算法。首先,将明文生成其对应的快速响应QR... 为了解决当前光学图像加密技术在信息加密过程中忽略了明文自身特性,且其密文输出为复数函数,增加了密文信息的存储、传输与管理难度的不足,设计了混合相位掩码与非线性像素互换的光学图像加密算法。首先,将明文生成其对应的快速响应QR码,降低斑点噪声的影响;随后,引入SHA-256散列函数,设计非线性像素互换机制,对QR码进行置乱;基于剪切波变换,对置乱后的QR码进行分解,得到4个剪切波系数;利用安全图像与第一个剪切波系数完成互换,将其视为解密私钥;联合安全密钥图像与剩余的3个剪切波系数,基于剪切波逆变换,输出一个过渡图像;利用明文像素来迭代Logistic映射,输出混沌相位掩码,将其与螺旋相位掩码融合,形成一个混合掩码;基于Gyrator变换,对过渡图像进行调制,将其强度分布视为密文。测试数据显示,算法具有更高的加密安全性与抗选择明文攻击能力。 展开更多
关键词 光学图像加密 混合相位掩码 非线性像素互换机制 快速响应码 Gyrator变换 选择明文攻击
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基于身份的动态可搜索加密方案 被引量:6
18
作者 倪绿林 许春根 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期136-140,共5页
可搜索加密技术节省用户的本地存储资源,简便用户对所要查询加密文件的搜索操作,但是多数可搜索加密方案都只是静态搜索。为此,提出一种基于双线性对的可以删除指定身份文件的动态可搜索加密方案。引进认证技术,在服务器删除文件之前对... 可搜索加密技术节省用户的本地存储资源,简便用户对所要查询加密文件的搜索操作,但是多数可搜索加密方案都只是静态搜索。为此,提出一种基于双线性对的可以删除指定身份文件的动态可搜索加密方案。引进认证技术,在服务器删除文件之前对删除用户的合法性进行认证,以防止非法用户的恶意删除。分析结果表明,该方案在实现删除功能基础上,具有选择明文攻击下的不可区分安全性。 展开更多
关键词 可搜索加密 认证 选择明文攻击 身份 动态搜索 双线性对
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超混沌图像加密方案的分析与改进 被引量:5
19
作者 廖雪峰 邹华胜 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第33期105-111,共7页
根据选择明文攻击原理,对一种超混沌图像加密算法进行了分析,结果表明该算法不能抵抗选择明文攻击。提出了一种改进的超混沌图像加密算法;对改进算法进行了安全性分析和实验测试。理论分析及实验结果表明,改进算法克服了原算法不能抵御... 根据选择明文攻击原理,对一种超混沌图像加密算法进行了分析,结果表明该算法不能抵抗选择明文攻击。提出了一种改进的超混沌图像加密算法;对改进算法进行了安全性分析和实验测试。理论分析及实验结果表明,改进算法克服了原算法不能抵御选择明文攻击的缺陷,而且能拥有更好的统计特性、差分特性等密码学特性和更高的加密速度。 展开更多
关键词 超混沌 图像加密 选择明文攻击 密码分析
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An improved image encryption algorithm based on chaotic maps 被引量:3
20
作者 徐淑奖 王继志 杨素香 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第11期4027-4032,共6页
Recently, two chaotic image encryption schemes have been proposed, in which shuffling the positions and changing the grey values of image pixels are combined. This paper provides the chosen plaintext attack to recover... Recently, two chaotic image encryption schemes have been proposed, in which shuffling the positions and changing the grey values of image pixels are combined. This paper provides the chosen plaintext attack to recover the corresponding plaintext of a given ciphertext. Furthermore, it points out that the two schemes are not sufficiently sensitive to small changes of the plaintext. Based on the given analysis, it proposes an improved algorithm which includes two rounds of substitution and one round of permutation to strengthen the overall performance. 展开更多
关键词 CHAOS chaotic cryptosystem image encryption chosen plaintext attack
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