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基于新的五维多环多翼超混沌系统的图像加密算法 被引量：25
1
作者 庄志本 李军 +1 位作者 刘静漪 陈世强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期18-31,共14页
本文提出了一种基于新的五维多环多翼超混沌系统的数字图像加密方法.首先,将明文图像矩阵和五条混沌序列分别通过QR分解法分解成一个正交矩阵和一个上三角矩阵,将混沌系统产生的五条混沌序列分别通过LU分解法分解成一个上三角矩阵和一... 本文提出了一种基于新的五维多环多翼超混沌系统的数字图像加密方法.首先,将明文图像矩阵和五条混沌序列分别通过QR分解法分解成一个正交矩阵和一个上三角矩阵,将混沌系统产生的五条混沌序列分别通过LU分解法分解成一个上三角矩阵和一个下三角矩阵,分别将两个上三角矩阵和一个下三角矩阵相加,得到五个离散后的混沌序列;其次,将明文图像矩阵分解出来的正交矩阵与五个混沌序列分解出来的五个正交矩阵相乘,同时把明文图像矩阵分解出来的上三角矩阵中的元素通过混沌序列进行位置乱,再将操作后的两个矩阵相乘;最后,将相乘后的矩阵通过混沌序列进行比特位位置乱,再用混沌序列与其进行按位“异或”运算,得到最终加密图像.理论分析和仿真实验结果表明该算法的密钥空间远大于10^200,密钥敏感性强,能够有效地抵御统计分析和灰度值分析的攻击,对数字图像的加密具有很好的加密效果. 展开更多
关键词 五维超混沌系统 正交分解 比特位扰乱 数字图像加密
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基于五维超混沌系统与Arnold变换的图像加密算法
2
作者 徐嘉诚 汪涛 《湖北民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第4期486-493,550,共9页
针对低维混沌系统在进行图像加密时因结构简单而出现密钥空间小、复杂度和安全度较低等问题,提出了基于五维超混沌系统与Arnold变换的图像加密算法。该算法利用混沌系统的伪随机性与初值敏感性等特点,对混沌系统设置1个初始值增量,每次... 针对低维混沌系统在进行图像加密时因结构简单而出现密钥空间小、复杂度和安全度较低等问题,提出了基于五维超混沌系统与Arnold变换的图像加密算法。该算法利用混沌系统的伪随机性与初值敏感性等特点,对混沌系统设置1个初始值增量,每次循环让混沌系统产生不同的混沌伪随机序列,根据当次循环产生的混沌伪随机序列决定Arnold变换规则和异或矩阵,对原始图像完成置乱和扩散操作,多次循环加密得到加密图像。理论分析和实验结果表明,该算法密钥空间远大于2100且密钥敏感性高,有一定的抗剪切能力和抗噪声攻击能力。加密后图像信息熵接近于理想值,相邻像素相关性大幅减小。该算法具有良好的加密性能及抗攻击能力,为图像加密提供了可行的选项。 展开更多
关键词 五维超混沌系统 ARNOLD变换 图像加密 混沌伪随机序列 加密性能 抗攻击能力
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一种混沌图像加密算法的选择明文攻击和改进 被引量：12
3
作者 朱淑芹 李俊青 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第24期113-121,共9页
在已有的四维超混沌系统的基础上构造了一个五维超混沌系统,对一种结合超混沌序列和移位密码的数字图像加密算法进行了分析,通过选择明文攻击的方法,成功破解了该算法中用于像素位置置乱以及像素值扩散和混淆的等效密钥,从而能利用破解... 在已有的四维超混沌系统的基础上构造了一个五维超混沌系统,对一种结合超混沌序列和移位密码的数字图像加密算法进行了分析,通过选择明文攻击的方法,成功破解了该算法中用于像素位置置乱以及像素值扩散和混淆的等效密钥,从而能利用破解的等效密钥解密出目标明文。为此对该算法进行了两个方面的改进。一个改进是加密系统中使用了新构造的五维超混沌系统,使得改进算法的密钥空间更大,进一步提高了安全性。另一个改进是设计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,达到"一次一密"的效果。密钥空间分析、密钥敏感性分析、统计分析、信息熵分析、差分攻击分析、抗剪切、抗噪声、抗压缩分析等实验结果表明,改进后的图像加密算法比原加密算法更加安全有效。 展开更多
关键词 五维超混沌系统 选择明文攻击 图像加密 SHA-256哈希值
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