一种新的图像加密并行算法

合集下载

一种新的图像加密算法研究

１１１０ｚ］ｉ）［ｙ＋］＋．［－．，ｋ［：３ｋ４２］
ｌｋ１ｙｋｚ＋］［［＝］
（）
其中：嘲是Ｃｂｃ混沌映射的状态；、嘲是Ｈｎｎ混沌映射的状态．ｕｉｙ］ｅｏ
第１０卷第２期
２０１０年６月
南通纺织职业技术学院学报（合版）综
ＪｕｎｌｏｎｏｇＴｘｉｅＶｏａｉｎｌＴｃｎｌｇｏｌｇｏｒａｆＮａｔｎｅｔｌｃｔａｅｈｏｏｙＣｌｅｏｅ
Ｖ０１１Ｎｏ２．０．．
混沌彩色图像加密算法，行实验仿真和性能分析，进结果表明该算法具有较好的性能．
１图像加密算法设计
１１算法思想．
一
幅２４位真彩色图像由Ｒ、Ｂ三基色组成，以表示为Ｍｘ３三维数组的形式，Ｇ、可Ｎｘ三基色的像素
虽然这些方法能较好地隐藏图像，到保密目的，都是对彩色图像ＲＢ三基色分别进行的加密处理，达但Ｇ对混沌系统的维数要求较高；且现有算法很少有扩散化像素值替代和图像位置置乱相结合的方法，此而因
其安全性和效率还有待进一步改进．本文采用Ｌｇｔ和ＣｂｃＨｅｏ合混沌映射，出了一种新型的ｏｉｉｓｃｕｉ— ｎｎ复提
Ｊｎ２０１０ｕ．
一
种新的图像加密算法研究
吴新华，张荣军
（南通纺织职业技术学院，通２６０）南２０７

一种基于Henon映射的图像加密新算法

一种基于Henon映射的图像加密新算法1刘晓克，孙燮华中国计量学院信息工程学院计算机系，杭州（310018）E-mail：shockon@摘要：本文从混沌动力学的角度运用非线形控制系统的知识来研究混沌序列，并且以Henon映射为基础，运用控制系统的原理，设置控制参数，形成混沌序列，在本文中也证明了模加减运算是成立的，并给出了定理的证明，以前许多的学者在图像加密过程中都是采用异或的方法，本文从崭新的角度提出了在图像加密过程中运用异或运算和模加减运算相结合的方式，实验结果证明该算法生成的混沌序列对图像加密具有比较好的效果。

关键词：混沌动力学，Henon映射，混沌序列，模加减运算，异或运算，图像加密中图分类号：TP3911．引言随着计算机技术和网络技术的飞速发展，计算机已经逐渐成为人们生活的重要组成部分，为了方便于工作、生活，人们越来越喜欢用网络来传输重要的文件、图像等信息，那么如何传输以及怎么样做才能保证传输的安全性成为人们关注的焦点，混沌作为一种非线性动力学规律控制的行为，有许多优良特性：形式简单、对初始条件敏感性、具有白噪声的统计特性和混沌序列的遍历特性等等；其吸引子的维数是分维，有十分复杂的分形结构，具有不可预测性。

这些特性决定了它在密码学中具有非常好的应用前景。

本文将从混沌动力学的角度提出一种在二阶henon映射条件下的图像加密技术新方法。

数学预备知识定理1 设N是一正整数,又设正整数x, y满足0<=x<N, 0<=y<N,若x+y=z(modN) （1.1）则成立z-y=x(modN) （1.2）证明：对于x=0, 定理显然成立。

现设x≠ 0。

由（1.1）得0<= z <N。

记x+y=Z，（1.3）于是0<=Z<2*N；（i）若0<=Z<N, 由（1.1）得x+y=Z=z, 从而z-y=x,即成立z-y=x (modN)(ii) 若N<=Z<2*N, 则0<=Z-N<N, 从而成立x+y=z(modN),z=Z-N （1.4）在这种情况下，我们断言z<y. 若不然，即z>=y, Z-N=z>=y, Z>=N+y, 由(1.3)得x+y=Z>=N+y消去y得 z>=N矛盾。

一种新的图像加密融合算法仿真研究

一种新的图像加密融合算法仿真研究
张牧;濮存来
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2014(31)4
【摘要】在当前的图像加密研究领域中,主要是采用了低维混沌系统,而系统存在密钥空间小、安全性低的缺点,无法有效地抵御各种攻击.为此提出一种新的基于超混沌Chen系统与CAT映射相融合的图像加密算法,将与明文图像相联系的密钥流形成机制考虑进来,使密钥流同时与初始图像及密钥相关.首先采用广义离散的CAT映射改变图像中像素点的位置;然后采用超混沌Chen系统改变置乱后的图像中任意点的像素值;并利用密钥流形成机制产生的密钥元素对明文图像加密处理.最后借助Matlab仿真软件验证了上述算法,结果显示,改进加密算法具有较好的加密性能,密钥空间得到了显著提高,抗攻击能力大幅度提升.
【总页数】5页(P402-406)
【作者】张牧;濮存来
【作者单位】成都体育学院信息技术中心,四川成都610041;南京理工大学计算机科学与工程学院,江苏南京210094
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.一种新的图像加密算法研究 [J], 吴新华;张荣军
2.一种图像混合加密算法仿真研究 [J], 赵芳玲;马文涛
3.一种新的基于四维忆阻超混沌系统的医学图像加密算法研究 [J], 柴秀丽;程云龙
4.一种新的基于超混沌映射的图像融合加密算法 [J], 薛香莲;王键
5.一种新的图像加密算法研究与应用 [J], 盛苏英;吴新华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种新的基于复合混沌序列的图像加密算法

一种新的基于复合混沌序列的图像加密算法随着网络的大量使用，保护信息的安全和私密性变得更加重要。

图像加密是种经常被用来保护图像数据的安全和私密性的技术，它是把明文图像变成不可读的密文，从而阻止之后不被授权的人获取原始客观信息。

然而，目前常用的图像加密算法存在一些共性缺陷，例如，加密图像的噪声吸收率低、不具有隐藏性、容易被攻击等。

因此，有必要提出一种新的图像加密算法来解决这些问题，改善图像加密效果。

基于此，本文提出一种新的基于复合混沌序列的图像加密算法。

首先，以双线性变换为基础，通过建立秘钥解密表来快速实现图像加密功能。

其次，采用基于离散傅里叶变换的混沌序列，将原始信息进行扰动，从而增加图像加密算法的强度。

最后，经过详细的图像加密实验，评估该算法的安全性和有效性，从而有效提高实际应用的安全性。

本文的主要研究工作如下：在两个独立的离散
特征空间上，先采用双线性变换作为图像加密的基础；然后，在变换空间上建立复合混沌序列，将原始信息进行扰动；最后，进行图像加密实验，以评估该算法的安全性和有效性。

为了进一步验证本文的结论，我们进行了用MATLAB实现的图像
加密实验，实验结果表明：在实验中，我们使用的复合混沌序列的图像加密算法的安全性比传统的图像加密算法（例如AES算法）要高，也更具有隐藏性和不易被攻击。

因此，本文提出的基于复合混沌序列的图像加密算法在实际应用中具有较高的安全性和有效性。

综上所述，本文提出了一种新的基于复合混沌序列的图像加密算法，能够有效地提高实际应用中图像加密的安全性和有效性。

下一步工作将继续对算法的安全性和有效性进行深入分析，以使该算法在实际应用中发挥更大的作用。

一种新的图像加密并行算法

—20—一种新的图像加密并行算法刘君1，周庆2，胡月2(1. 重庆广播电视大学理工学院，重庆 400052；2. 重庆大学计算机学院，重庆 400044)摘要：针对传统的图像加密算法在效率和安全性上的不足，提出一种图像加密并行算法Square ，该算法由Square 像素排列和改进的混合操作等运算构成。

满足图像加密并行算法的4个要求，加密速度和安全特性超过了MASK 图像加密并行算法，具有安全、快速和简洁等优点，可在实际的并行计算平台上使用。

关键词：图像加密；并行计算；密码学New Parallel Image Encryption AlgorithmLIU Jun 1, ZHOU Qing 2, HU Yue 2(1. School of Technology, Chongqing Radio & TV University, Chongqing 400052; 2. College of Computer Science, Chongqing University, Chongqing 400044)【Abstract 】Aiming at the shortcomings of traditional image encryption algorithm in efficiency and security, a new image encryption algorithm named square is proposed, which is composed of square permutation and revised mixing operations. The new algorithm satisfies all requirements for parallel image encryption. It is faster and securer than MASK algorithm and can run on practical parallel computing platform. 【Key words 】image encryption; parallel computing; cryptography计算机工程 Computer Engineering 第36卷第11期ol.36 No.11 2010年6月June 2010文·文章编号：1000—3428(2010)11—0020—02文献标识码：A中图分类号：TP309.7V ·博士论1 概述多媒体技术和Internet 技术的发展使数字图像的应用日益丰富。

一种图像混合加密算法仿真研究

ｃｙｔｏｅｆｒｎｃｈｗｓｔａｔｃｎｍｅｔｔｅｕｒｍｅｔｆｔｅｉｇｎｆｒａｉｎｓｃｒｔｒｎｆｒｆｒｅｒｐｔｏｒｐｉｎｐｒｏｍａｅｓｏｈｔｉａｅｈｅｒｑｉｅｎｓｏｈｍａｅｉｏｍｔｏｅｕｙｔａｓｅｏｎｃｙｉｎｉ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｍａｅｅｃｙｔｎｃｎｅｓｒｈａｅｔｎｍｉｓｏｆｉｇａａｉｈｅｗｒ．ＩｈｓｐｐｒｎｉＩｇｎｒｐｉａｎｕｅｔｅｓｆｒｓｓｉｎｏｏａｍａｅｄｔｎｔｅｎｔｏｋｎｔｉａｅ，ａｍ— ａｅｅｃｙｔｎａｄｄｃｙｔｎａｇｒｈｗａｒｓｎｅａｅｎｓｒｍｂｉｇｏｏｆｅｕｎｙｃｅｃｅｔｍａｒｆｇｎｒｐｉｎｅｒｐｉｌｏｉｍｓｐｅｅｔｄｂｓｄｏｃａｌｆｌｗ— ｑｅｃｏｆｉｎｔｘｏｏｏｔｎｒｉｉｗａｅｅｏｉｎｉｅｓａｔｒａｉｅｏｉｓａｅｄｍａｎＩｗｓｃｍｂｎｄｗｉｈｈｒｃｅｓｉｓｏａｓｏｍｏｖｌｔｍａｎａｄｐｘｌｌｎｔｎａｒｐｃｏｉ．ｔａｏｉｅｔｔｅｃａａｔｒｔｆｔｎｆｒｄ・ｄｅｖｈｉｃｒｍａｎａｄｔｅａｒｐｃｎｒｐｅｃｅ．Ｄｒｇｅｃｙｔｎｐｏｅｓｗｏｋｎｓｏｌｓｉａｈｏｉｄｌｗｒｓｄｉｎｈｉａｅｅｃｙｔｄｓｈｍｅｓｕｉｎｒｐｉｒｃｓ，ｔｉｄｆｃａｓｌｃａｔｍｏｅｓｅｅｕｅｎｏｃｃｔｅｅａｅｔｅｍａｒｆｋｙｆｗａｄｄｓｇｔｏｋｎｓｏｖｒｉｌｒｎｆｒｓｂｓｄｏｏｇｎｒｔｈｔｉｏｅｏｎｅｉｗｉｄｆｅｅｓｂｅｔａｓｏＩａｅｎＸＯＲａｄｍｏｏｄｃａ — ｘｌｒｎｎｄｔｏｓｒｍｂｌｇａｄｒｐａｉｇｏｅａｉｎｔｍａｅｈｎｒｐｉｎｐｏｅｓｃｅｒａｄｏｅａｉｎｅｓｅ，ａｈａｉ，ｉｒｖｓｉｎｅｌｃｎｐｒｔ．Ｉｎｏｋｓｔｅｅｃｙｔｒｃｓｌａｎｐｒｔａｉｒｔｔｅｓｍｅｔｏｏｍｅｍｐｏｅ

外文翻译---基于离散混沌映射的图像加密并行算法

这种并行图像加密框架下，我们提出了一种新的算法，这是基于四个基本的转换。因此，我们将描述我们的算法之前，先介绍这些转换。
3.转换
3.1.A-转换
在A转换中，A代表加，能被形式化的定义如下：
a+b=c(1)
加法被定义为按位与操作
转换A有三个基本性质：
(2.1)a+a=0
(2.2)a+b=b+a(2)
(2.3)(a+b)+c=a+(b+c)
在并行模式计算时，许多的PE可以同时读取或写入相同的内存区域（即临界区），
这往往会导致意想不到的执行程序。因此，有必要在关键区域使用一些并行技术管理。
2.2.并行图像的加密框架
为了满足上述要求，我们提出了一个并行图像加密的框架，这是一个四个步骤的过程：
步骤1：整个图像被划分成若干块。
步骤2：每个PE负责确定数量块。一个区域内的像素可以充分使用有效的混乱和扩散进行操作加密。
附件C：译文
基于离散混沌映射的图像加密并行算法
摘要：
最近，针对图像加密提出了多种基于混沌的算法。然而，它们都无法在并行计算环境中有效工作。在本文中，我们提出了一个并行图像加密的框架。基于此框架内，一个使用离散柯尔莫哥洛夫流映射的新算法被提出。它符合所有并行图像加密算法的要求。此外，它是安全、快速的。这些特性使得它是一个很好的基于并行计算平台上的图像加密选择。
这个框架可以非常有效的实现整个图像的扩散。但是，它是不适合在并行计算环境中运行。这是因为当前像素的处理无法启动直到前一个像素已加密。即使有多个处理元素（PE），这种计算仍然是在一个串行模式下工作。此限制了其应用平台，因为许多基于FPGA / CPLD或者数字电路的设备可以支持并行处理。随着并行计算技术的应用，加密速度可以大大加快。

一种新的计算机图像加密算法

ＫｅｗｏｄｓＣｈａｔｅｕｅｅＩａｅｅｒｔｏＳｒｉｇｅｈａｇ；ｒｍｂｉｙｒ：ｏｉｓｑｎｃ；ｃｍｇｎｃｙｐｉｎ；ｏｔｎｘｃｎｅＳｃａｌｎｇ
一
、
引言
对给定的密钥，采用相同的方法生成置换地址集合再进行上述置换的逆过程（即先进行列置换再进行行置换）即可解密图像。三、实验及结论局“ １２＝— （）１本实验在ＭＴＡ７０中仿真通过，本文中的置乱密钥初值取ＡＬＢ．和下面的分段线性混沌映射：为｛０．，ｙ＝．，ａＯ３ｂＯ７＝．）ｘ＝７０８：．，＝．，ｐＯ３。Ｏ０ｙｎ ∈ Ｏ，实验表明，当初值Ｘ分别取：ｏＯ７Ｘ：．００Ｏｏ００ｌｏＸ＝．，ｏ０７００ｏｏ０Ｏ１（＝（）（／－）＝，ＦＹ／１２ｐ￣Ｐ ∈ ［１２／］（）时，即使两个初值相差很小（２只有００００００００）．００００００１，但３到７Ｌ，（一１ ∈［／，）ｉ２定大小的时候，两个岛的起伏就有很大的差别，变得不相关；其中的式（）２中，参数 ∈ ［，１，ｐＯ．］０］ ∈（，０５。当其它密钥初值取不同的即使相差很小的值时，情况亦然。这个式（）１表示的Ｌｇｓｉｏｉｔｃ序列具有形式简单，对初始条件敏感特性就决定了置乱序列的随机性和对密钥正确与否的判断的极高等特点，且具有白噪声的统计特性；２表示的分段映射产生的的灵敏性。式（）维混沌序列具有良好的随机统计特性，但抵御各种混沌预混沌序列具有良好的自相关性和均匀分布特性。本文通过对上述的两个混沌序列进行线形叠加生成复合混沌序列而对图像加密测技术攻击的能力不够强，从而使得如何提高混沌序列的性能成的通过两个不同的混沌序列的组合叠加，生成密钥，就能使系为混沌在密码学中应用的核心问题。基于上述原因，本文使用组统能抵抗依靠进行系统识别的攻击。由于系统不能识别，因此无合混沌序列对数字图像进行置乱加密，克服了低维混沌序列加密法由部分序列破解系统参数，从而密图的安全度显著提高。数字图像保密性较差的缺点，使得用枚举搜索很难对置乱图像进二、基于组合混沌序列的图像置乱算法行解密。此外，本算法实现简单，也很容易应用到彩色图像及色（）置乱算法一彩域上进行置乱加密，非常适合在保密通信中使用。ｉ设原始图像为其大小为胁利用密钥值－和肋，采用参考文献：．ｇｏ公式（）１生成实数值混沌序列而，利用公式（生成实数值混沌序列【】２）ｌ叶永伟，华，玉．杨庆王颖用混沌数列对数字图像进行魔方加密［．Ｊ】再将两个混沌系统产生的混沌序列进行组合叠加，即得到浙江工业大学学报，０，１２：５１６２３（）７。７０３１

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ＬＵＪｎ，ＨＯＵＱｉｇ，ｕＩｕＺｎＨＵＹｅ
ｒ．ｃｏｌｆｃｎｌｇ，ｏｇｉｇＲａｉ１ＳｈｏＴｅｈｏｏｙＣｈｎｑｎｄｏ＆ＴＵｎｖｒｉ，ｏＶｉｅｓｔＣｈｎｑｎ００２ｙｏｇｉｇ４０５；
ｐａｌｌｉｇｎｒｔｎＩａｔｒａｄｓｃｒｒｔａＡＳａｇｒｈａｄｃｎＦｎｏｒｃｉａａａｌｌｏｍｐｔｇｐａｆｒ．ｒｅａｌｍａｅｅｃｙｐｉ．ｔｓｆｓｅｎｅｕｅｎＭｏｉｈＫｌｏｉｍｎａｕｎｐａｔｃｌｒｌｔｐｅｃｕｉｌｔｏｍｎ
在该模式下，图像加密并行算法由３个步骤构成：
（）１每个ＰＥ对各自负责的分组（ｌｃ）ｂｏｋ进行加密；（）２每个ＰＥ以数据通信的方式实现像素排列；（）３如果未达到加密轮数则返回第（），否则加密结束。１步
一
医疗和军事等领域。在这些领域中，涉及敏感内容的图像都
ｎｍｅｑａｅｉｒｐｓｄｗｈｃｓｃｍｐｓｄｏｑａｅｐｒｔｔｎａｄｒｖｓｄｍｉｎｐｒｔｏｓＴｈｅａｇｒｔｍａｉｆｅｌｒｑｉｅｎｓｆｒａｄｓｕｒｐｏｏｅ，ｉｈｉｏｏｅｆｓｕｒｅｍｕａｉｎｅｉｅｘｉｇｏｅａｉｎ．ｅｎｗｌｏｉｓｏｈｓｔｉｓａｌｅｕｒｍｅｔｏｓ
需要进行加密，以确保其内容不被非授权者窃听。然而，将传统的加密标准，如ＤＳ和ＡＥＥＳ直接应用到图像的加密上存在效率和安全性上的不足Ｉ。因此，研究者设计了大量专ＩＪ
个好的图像加密并行算法应满足四个要求，即完全扩
散、通信负载平衡、计算负载平衡和临界区管理。有关４个要求的详细说明参见文献［］９。本文提出一种新的图像并行加密算法，它采用Ｓｕｒ像ｑａｅ素排列操作和改进的混合（ｘｎ）Ｍｉｉｇ操作。理论分析表明该算
法满足图像加密并行算法的４个要求，实验结果也表明算法的安全特性和加密速度都超过了文献［提出的ＭＡＫ加密９】Ｓ
算法，具有安全、快速和简洁等优点。
２Ｓｕｒ加密算法ｑａｅ
如前所述，图像加密并行算法的重点在于前２步，即分组内加密和像素排列。为了简化算法的设计，可对算法设计
操作等运算构成。满足图像加密并行算法的４个要求，加密速度和安全特性超过了ＭＡＫ图像加密并行算法，具有安全、快速和简洁等Ｓ
优点，可在实际的并行计算平台上使用。
关健诃：图像加密；并行计算；密码学
ＮｅｒｌｅｍａｅＥｎｃｙｉｎＡｌｏｉｈｍｗＰａａｌｌＩｇｒｐｔｏｇｒｔ
２ＣｌｇｆｍｐｔｒｃｎｅＣｏｇｉｇＵｎｖｒｉ，ｈｎｑｎ００４．ｏｌｅｏＣｏｕｅｉｃ，ｈｎｑｎｉｅｓｙＣｏｇｉｇ０４）ｅＳｅｔ４
［ｓｒｅｉＡｉｎｔｈｈｒｏｎｓｆｔｄｔｎｌｍａｅｅｃｙｔｎａｇｒｈｉｅｃｅｃｎｅｕｉ，ｅｉｇｎｒｐｉｎａｏｔｍＡｂｔａｔｍｉｇａｔｅｓｏｔｍｉｇａｉｏａｉｇｎｒｐｉｌｏｉｍｆｉｙａｄｓｃｒａｎｗｃｏｒｉｏｔｎｉｎｙｔｍａｅｅｃｙｔｌｒｈｏｇｉ
［ｙｗｏｄｌｉｇｎｒｐｉｎｐａｌｌｏｕｉｇｃｐｏｒｐｙＫｅｒｓｍａｅｅｃｙｔ；ａｌｍｐｔ；ｒｔｇａｈｏｒｅｃｎｙ
ｌ概述
多媒体技术和Ｉｔｒｅｎｅｎｔ技术的发展使数字图像的应用日
益丰富。如今，数字图像被广泛应用于娱乐、商业、教育、
中分号ｔＰ０７田类３．Ｔ９
种新的图像加密并行算法
刘君，周庆，胡月
（．重庆广播电视大学理工学院，重庆４０５１００２；２．重庆大学计算机学院，重庆４０４）００４
摘要：针对传统的图像加密算法在效率和安全性上的不足，提出一种图像加密并行算法Ｓｕｒ，算法由Ｓｕｒ像素排列和改进的混合ｑａ该ｅｑａｅ
作进一步的规定：
映射、Ｌｇｓｃｏｉｉ、类标准映射、Ｈｎｎ映射等多种混沌映射来ｔｅｏ实现图像加密【】２。目前并行计算已成为一种发展趋势，无论是采用多核技
门针对图像的加密算法，其中有２类图像加密算法的影响最大，即基于像素置乱的算法和基于混沌映射的算法。基于像素置乱的图像加密算法采用特定的变换来改变图像各个像素
的位置，这类算法的优点是操作简单、运算速度快，但是仅采用置乱不能掩盖明文的统计分布，且容易受到已知明文攻击。另一类图像加密算法则基于混沌系统，采用了Ｃｅｙｈｖｈｂｓｅ
第３卷第ｌ期６１
Ｖ１ｏ．
２１年６００月
Ｊｎ００ｕｅ２１
Ｎｏｎ．
ＣｏｐｕｅｇｉｅｉｍｔｒＥｎｎｅｒｎｇ
博士论文・
一
文章号：０ — ４（１ｌｏｏ．文标码：编１０３２２ｏｌ０．００８０）— ２．２献识Ａ