一种新的图像加密并行算法
一种新的图像加密算法研究
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其 中 ：嘲 是 Ｃ ｂｃ混沌映 射的状 态 ； 、嘲 是 Ｈ ｎｎ混 沌映射 的状 态． ｕｉ ｙ ］ ｅｏ
第 １ ０卷 第 ２ 期
２ ０ １ ０ 年 ６月
南通纺 织职 业技术 学院 学报 （ 合版 ） 综
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｎ ｏ ｇＴ ｘｉｅＶｏ ａｉｎ ｌＴ ｃ ｎ ｌｇ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＮａ ｔｎ ｅ ｔｌ ｃ ｔ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙＣ ｌ ｅ ｏ ｅ
Ｖ０１１ Ｎｏ２ ．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２ ４位 真彩 色 图像 由 Ｒ、 Ｂ三 基 色组 成 ， 以表 示为 Ｍｘ ３三维 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 Ｒ Ｂ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 Ｌ ｇ ｔ 和 Ｃ ｂｃ Ｈｅ ｏ 合 混沌映 射 ， 出了一种 新型 的 ｏ ｉｉ ｓｃ ｕ ｉ— ｎ ｎ复 提
Ｊ ｎ ２０ １０ ｕ ．
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 ２ ６０ ） 南 ２ ０ ７
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
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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
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ：ｍａ ｅ ｅ ｃｙ ｔ ｎ ｃ ｎ ｅ ｓ ｒ ｈ ａｅ ｔ ｎ ｍｉｓｏ ｆｉ ｇ ａａ ｉ ｈ ｅｗ ｒ ．Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｎ ｉ Ｉ ｇ ｎ ｒｐ ｉ ａ ｎ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｆ ｒ ｓ ｓ ｉ ｎ ｏ ｏ ａ ｍａ ｅ ｄ ｔ ｎ ｔ ｅｎ ｔ ｏ ｋ ｎ ｔｉ ａ ｅ ，ａ ｍ— ａ ｅ ｅ ｃ ｙ ｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｃｙ ｔ ｎ ａｇ ｒ ｈ ｗａ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｅ ｎ ｓ ｒ ｍｂ ｉｇ ｏ ｏ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｅ ｃ ｅ ｔｍａｒ ｆ ｇ ｎ ｒ ｐ ｉ ｎ ｅ ｒ ｐ ｉ ｌｏ ｉ ｍ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｃ ａ ｌ ｆｌ ｗ— ｑ ｅ ｃ ｏ ｆ ｉ ｎ ｔ ｘ ｏ ｏ ｏ ｔ ｎ ｒ ｉ ｉ ｗａ ｅ ｅ ｏ ｉ ｎ ｉｅ ｓａｔ ｒ ａｉ ｅ ｏ ｉｓ ａ ｅ ｄ ｍａｎ Ｉ ｗ ｓ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｗｉ ｈ ｈ ｒｃ ｅ ｓｉｓ ｏ ａ ｓｏｍ ｏ ｖ ｌ ｔ ｍａｎ ａ ｄ ｐｘ ｌ ｌ ｎ ｔ ｎ ａ ｒｐ ｃ ｏ ｉ ． ｔ ａ ｏ ｉｅ ｔ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｆｔ ｎ ｆｒ ｄ ・ ｄ ｅ ｖ ｈ ｉ ｃ ｒ ｍａｎ ａ ｄ ｔ ｅ ａｒｐ ｃ ｎ ｒ ｐ ｅ ｃ ｅ ．Ｄ ｒ ｇ ｅ ｃｙ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｗｏ ｋｎ ｓ ｏ ｌｓ ｉａ ｈ ｏｉ ｄ ｌ ｗ ｒ ｓ ｄ ｉ ｎ ｈ ｉ ａ ｅ ｅ ｃｙ ｔ ｄ ｓ ｈ ｍｅ ｓ ｕ ｉ ｎ ｒ ｐ ｉ ｒ ｃ ｓ ，ｔ ｉ ｄ ｆｃａ ｓ ｌｃ ａ ｔ ｍｏ ｅｓ ｅ ｅ ｕ ｅ ｎ ｏ ｃ ｃ ｔ ｅ ｅ ａｅ ｔ ｅ ｍａ ｒ ｆｋ ｙ ｆ ｗ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｋ ｎ ｓｏ ｖ ｒｉ ｌ ｒ ｎ ｆ ｒ ｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｇ ｎ ｒ ｔ ｈ ｔｉ ｏ ｅ ｏ ｎ ｅ ｉ ｗ ｉ ｄ ｆ ｅ ｅ ｓｂ ｅｔａ ｓｏ Ｉ ａ ｅ ｎ ＸＯＲ ａ ｄ ｍｏ ｏｄ ｃ ａ — ｘ ｌ ｒ ｎ ｎ ｄ ｔ ｏ ｓ ｒ ｍｂ ｌ ｇ ａ ｄ ｒ ｐ ａ ｉ ｇ ｏ ｅ ａｉｎ ｔｍａ ｅ ｈ ｎ ｒ ｐ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓｃ ｅ ｒａ ｄ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｅ ｓｅ ，ａ ｈ ａ ｉ ，ｉ ｒ ｖ ｓ ｉ ｎ ｅ ｌ ｃｎ ｐ ｒｔ ．Ｉ ｎ ｏ ｋ ｓ ｔ ｅ ｅ ｃ ｙ ｔ ｒｃ ｓ ｌａ ｎ ｐ ｒ ｔ ａ ｉ ｒ ｔｔｅ ｓ ｍｅ ｔ ｏ ｏ ｍｅ ｍｐ ｏ ｅ
外文翻译---基于离散混沌映射的图像加密并行算法
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
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“ １ ２ ＝— （） １ 本实 验在 ＭＴ Ａ ７ ０中仿真通 过 ，本文 中 的置乱密 钥初 值取 Ａ ＬＢ ． 和 下面 的分段 线 性混沌 映射 ： 为 ｛０ ． ，ｙ＝ ． ，ａ Ｏ ３ ｂ Ｏ ７ ＝ ． ） ｘ＝ ７ ０ ８ ： ． ， ＝ ． ，ｐ Ｏ ３ 。 Ｏ ０ ｙｎ ∈ Ｏ， 实验表 明，当初值 Ｘ分别取 ： ｏ Ｏ７ Ｘ ： ．０ ０Ｏ ｏ００ ｌ ｏ Ｘ＝ ．， ｏ ０ ７０ ０ｏ ｏ０Ｏ １ （ ＝ （ ） （／ －） ＝ ， Ｆ Ｙ ／ １２ｐ ￣Ｐ ∈ ［ １２ ／］ （ ） 时 ，即使两 个初 值 相差很 小 （ ２ 只有 ００ ０ ００ ００ ０ ） ． ００ ００ ００ １ ，但 ３到 ７ Ｌ ，（一 １ ∈［／ ， ） ｉ ２ 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 ，ｐ Ｏ ． ］ ０ ］ ∈（，０ ５ 。 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 Ｌｇ ｓｉ ｏ ｉｔｃ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 ： ． ｇ ｏ 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： ５ １ ６ ２ ３ （） ７ 。７ ０ ３ １
一种新的基于多重混沌的图像加密算法
一种新的基于多重混沌的图像加密算法摘要本文提出了一种新的基于多重混淆的图像加密算法，涉及四种混沌映射的加密算法。
CML 映射功能的更新是由切比雪夫映射的状态确定。
像素值和像素位置的排列的加密是由CML 和切比雪夫迭代获得。
从分析与实验的结果看来该加密算法具有更高的安全性。
©2011 Published by Elsevier Ltd. Selection and/or peer-review under responsibility of GCSE 2011关键字：多重混淆（Multi-chaos ），切比雪夫映射（Chebyshev mapping ），CML ，图像加密 1. 前言互联网迅猛发展的今天，多媒体数据处理的保护,对非法复制和多媒体数据的分布已经变得非常重要。
为满足这一要求，许多新的加密算法已被提出。
这个基于多重混淆的图像加密算法提出了一些新的方法来形成有效的多媒体加密方案【1-10】，并已经激发了混沌特性（伪随机性，非周期性和拓扑性质，以及极端的初值和参数敏感性）。
在【3】和【4】中，图像像素位置的变动是由一个图像的总位移矩阵决定，图像变动的像素值都是由一个超混沌系统加密的。
文章【3】中算法的安全性缺陷在【5】【6】中分析，并且破解算法也在【5】【6】中被剔除。
本文中，提出了一个新的图像加密算法以解决【3】中算法的问题。
在新的图像加密算法中，应用了四种混沌系统。
CML 的局部函数更新是由切比雪夫映射的状态确定。
简单图像的位置以及取值的加密是基于CML 以及切比雪夫迭代。
分析以及实验结果表示该图像加密算法有更高的安全性。
2. 混沌系统在这个新的加密算法中，应用了四种混沌系统，分别是切比雪夫映射，Sin 映射，立方映射以及二维耦合映像格子（CML ）。
他们的函数分别如下：切比雪夫映射： )coscos(11n n x a x -+=（1） Sin 映射：)sin(1n n x b x π=+（2） 立方映射：)1(21n n n x x x -=+λ（3） CML ：)]()([21)()1(1,,1,,1+++++-=j i nji nji n ji n y f y f y f y εε （4）其中2≤a ， -1≤x n ≤1， b =0.99， 0<x n <1， λ=2.59，0<x n <1. 10<<ε，10,<<ji n y , 10≤≤x ；)(x f 是CML 的局部更新函数。
一种新的计算机图像加密算法
一种新的计算机图像加密算法
李立云
【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》
【年(卷),期】2010(000)015
【摘要】针对低维混沌序列加密数字图像保密性较差,可能存在一些潜在的动力学系统攻击方法的问题,本文提出了基于复合混沌序列的图像加密方法.由于复合序列掩盖了混沌子序列的分布特性,因此增强了序列的保密性.并且直接通过混沌序列的排序变换来得到图像置换的地址码,从而能快速地对图像进行置乱加密.实验分析结果表明,加密图像不仅完全依赖于密钥,而且可以抵抗常用攻击算法.
【总页数】1页(P113-113)
【作者】李立云
【作者单位】湛江市第二中学,广东湛江,524006
【正文语种】中文
【相关文献】
1.灰度/深度图像序列的三维空间内插——一种新的计算机图像生成技术 [J], 王新成
2.基于一种新的二维混沌映射的\r自适应图像加密算法 [J], 黎桠娟;叶瑞松
3.一种基于新超混沌Chen系统的置乱替代相结合的加密算法 [J], 钟彩; 潘梅森
4.一种新的混沌置乱的图像加密算法 [J], 刘为超;甘文丽
5.一种新的基于混沌映射的图像加密算法 [J], 张静;叶瑞松
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一个基于混沌映射的图像加密并行算法
伪 随机 序 列 。
（） 感 性 ： 沌 系 统 对 状 态 初 值 和 系统 敏 感 ， 所 谓 的 ２敏 混 即
“ 蝶 效 应 ” 蝴 。 （ ） 单 性 ： 沌 系 统 通 常 以简 单 的 运 算 产 生 复杂 的行 为 。 ３简 混 （ ） 历 性 ： 沌 系统 能 等 概 率 地 经 过 所 有 的状 态 。 ４遍 混
加 密 图像 最 直 接 的方 法 是 使 用 经 典 的加 密算 法 如 Ａ Ｓ对 Ｅ
图像 文 件 进 行 加 密 。 但 是 由 于 图像 与 文本 具 有 不 同 特 性 ， 种 这 方 法 并 不 能 完 全 保 证 图 像 的 安 全 性 。 对某 些 特 殊 的 图像 ， 别 特
除 以上 特性 以外 ． 一些 二 维 混沌 映射 非 常适 合 用 于 图像 像
素 的 置换 ， 此 混 沌 映 射 被 广 泛 用 于 数字 图像 加 密 的研 究 中 。 因 尽 管使 用 混 沌 映射 的方 式 多 种 多 样 ， 归 纳起 来基 于 混 沌 但 映 射 的 图像 加 密算 法 ［３ 运行 在 同 一框 架 下 ： 都 － ７ 步 骤 １使 用混 沌 映射 对 像 素 进 行 转 换 。 步 骤 ２ 使 用 类 似 Ｃ Ｃ 密 码 分 组 链 接 ） 模 式 加 密 每 个 Ｂ （ 的 像素。
Ｚ Ｕ ｎ ， ＨＯ Ｑｉｇ ＨＵ ｅＬ Ａ Ｘｉｏ ｆｎ ．ａ ａｌ ｍａ ｅ ｅ ｃｙ ｔ ｎ ａｇ ｒ ｈ ｂ ｓｄ ｏ ｈ ｏ ｐＣ ｍｐ ｔｒ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ Ｙｕ ， Ｉ Ｏ ａ －ｅ ｇＰ ｒｌ ｌｉ ｇ ｎ ｒ ｐｉ ｌｏ ｉ ｍ ａｅ ｎ ｃ ａｓ ｍａ ・ ｏ ｕｅ ｎ ｉｅｒ ｇ ｅ ｏ ｔ ｉ
维普资讯
Ｃ ｍ ｕｅ ｎｉｅｒ ｇａ ｄＡ ｐｉａ ｏｓ计 算机 工程 与应 用 ｏ ｐ ｔｒＥ ｇｎｅｉ ｎ ｐ ｌ ｔ ｎ ｎ ｃｉ
基于仿射密码的并行图像加密算法
基于仿射密码的并行图像加密算法柯琦;张福元;李爱泉;廖琪男【摘要】为了提高加密系统密钥安全性,获得更好的扩散性能,提高算法运行效率,提出一种基于仿射密码的并行图像加密算法.利用Lorenz混沌序列对像素位置进行置乱;引入古典密码学中的仿射密码进行像素值扩散和像素值混淆;利用多核计算机多个核心并行计算,将图像分块后并行加密.实验结果表明,仿射加密算法密钥空间大、安全性强、扩散性和扰乱性效果好、算法运行效率高,且仿射密码加密比异或加密扩散效果更好.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2018(041)022【总页数】4页(P178-181)【关键词】仿射密码;图像加密;像素扩散;像素混淆;并行计算;多核计算机【作者】柯琦;张福元;李爱泉;廖琪男【作者单位】广西财经学院计算机系,广西南宁 530003;广西壮族自治区公安厅,广西南宁 530028;广西财经学院计算机系,广西南宁 530003;广西财经学院计算机系,广西南宁 530003【正文语种】中文【中图分类】TN911.73-34;TP3090 引言数字图像加密越来越受重视，研究不断更新。
图像加密方法利用混沌系统[1]生产随机性好的序列为像素位置置换获得很好的置乱效果。
文献[2]提出基于数据加密标准算法和Logistic混沌映射图像加密算法。
文献[3]提出高维混沌映射的图像加密算法。
很多图像加密算法在像素扩散时采用异或操作[4⁃7]，但异或加密的扩散效果并不好，抵御明文攻击性能差。
文献[8⁃9]提出相对复杂加密性好的算法，其计算复杂且效率低。
大数据时代，若加密图像数量大，算法运行效率至关重要。
现今普遍为2核及以上的多核计算机，但图像加解密算法很少利用多核计算机设计并行程序提高运行效率。
因此本文利用Lorenz混沌序列，引入仿射密码，采用多核计算机多个处理核心并行执行，设计基于仿射密码高效的并行图像加密算法。
1 相关理论1.1 Lorenz混沌系统当 Lorenz混沌系统的参数σ，r，b取σ=10，r=28，b=8 3时系统进入混沌状态，给定初始条件（x0，y0，z0）可生产对条件敏感伪随机性好的混沌序列组，其微分方程为：1.2 仿射密码仿射密码是古典密码学的一种，当且仅当gcd（a，26）=1时，同余方程ax+b≡ymod 26对 y有唯一解，函数为：2 本文并行加密算法本文仿射加密算法采用像素位置置换和像素值变换加密相结合，利用多核计算机多个核心并行设计算法。
基于整数混沌和DNA编码的并行图像加密算法
1!引!言
近年来的研究表明&3/2 计算具有许多良好的特性& 例如&大量的并行性'巨大的存储量和超低的功耗&十分 利于其在图像加密中的应用(]OH?6^DH?6等)#*提出了一种 基于 3/2 编码与 !3Q96DEKDM映射的数字图像加密算法& 该算法将 3/2 编码与混沌加密相结合&在一定程度上提高 了加密算法的安全性&但也存在着 3/2 编码的规则有限' 低维混沌系统结构简单&使得加密后的图像存在像素相关 性强等缺陷&安全性依然不高(
#; 北京化工大学 信息科学与技术学院北京 #"""!& !; 北京石油化工学院 信息工程学院北京 #"!<#=
摘!要构造一种整数非线性耦合时空混沌模型能够快速并行地产生多维整数伪随机序列序列同时具备相互独立和均 匀分布的密码学特性解决现有时空混沌模型生成的多维伪随机序列难以同时具备均匀性及独立性的根本性问题基于此 模型设计一种利用3/2 编码的并行彩色图像加密算法主要包含异或3/2 加3/2 求补%种运算从算法的运行速 度密钥空间及密钥敏感性抗统计分析攻击和抗差分攻击等方面分析了其密码学性能 关键词整数非线性耦合模型2>?9:@猫映射3/2 编码多核并行彩色图像加密算法 中图法分类号,*%"&;=! 文献标识号2 !文章编号#"""A="!B !"#$"$A!B"#A"< $%&#";#<!"$!C;DEE?#"""A="!B;!"#$;"$;""#
时空混沌系统是一种复杂的动力学系统&十分适合用
一种二维元胞自动机图像并行加密算法
一种二维元胞自动机图像并行加密算法
邓绍江;蒋勇
【期刊名称】《土木建筑与环境工程》
【年(卷),期】2011()S1
【摘要】本文给出一种在二维离散小波分解(DWT)基础上,应用二维元胞自动机并行对数字图像进行加密算法。
该并行算法使用小波变换将加密的数据集中到图像数据的低频系数上,大大地减少了需要加密和解密的运算量。
同时,算法自动根据CPU 的核数进行并行任务的分配,能充分利用二维元胞自动机良好的并行特性,进行快速加密。
仿真试验结果证明了该方法的有效性,分析表明该算法具有高效、密钥空间大的特点,且具有一定抵抗恶意攻击的鲁棒性和抗统计攻击的能力。
【总页数】4页(P176-179)
【关键词】离散小波;元胞自动机;并行算法
【作者】邓绍江;蒋勇
【作者单位】重庆大学计算机学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU
【相关文献】
1.基于DNA-记忆元胞自动机与Hash函数的图像r加密算法 [J], 李凯佳;俞锐刚;袁凌云
2.一种基于仿生元胞自动机的图像加密算法 [J], 平萍;黄李麟;毛莺池;许国艳
3.混沌映射与可逆线性记忆元胞自动机相融合的图像认证加密算法研究 [J], 刘伟;杜远东
4.二维触发元胞自动机加密算法的软件实现 [J], 肖佳;胡谷雨
5.基于DNA和元胞自动机的新型图像加密算法 [J], 王宏达
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基于混沌和比特级置乱的并行图像加密算法
基于混沌和比特级置乱的并行图像加密算法温万里;游林【期刊名称】《信息网络安全》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】文章提出一种基于混沌和比特级置乱的并行图像加密算法--CBLP算法。
该算法主要包含3种基本运算：像素位置置换、比特旋转（BR）以及像素值异或（XOR）运算，其中位置置换用于置乱像素位置，BR和XOR运算用于扩散图像的像素值。
另外，为充分利用当前异构处理平台的计算资源以大幅提升算法的执行效率，文章在NIVIDIA GeForce GTX 580 GPU上使用OpenCL技术并行实现了该算法。
实验结果和数值分析表明，CBLP算法具有较高的加密效率和良好的安全性，可以有效地应用于实际加密当中，具有较高的应用价值。
%This paper proposes a parallel image encryption algorithm based on chaotic and bit level permutation (CBLP). The CBLP algorithm includes the pixel position permutation operation, bit rotation and XOR operation, and therefore the image is confused by the pixel position permutation and diffused by the bit rotation and XOR operation. In order to take full advantage of the heterogeneous processing platform to enhance the efficiency of the algorithm substantially, an OpenCL-based implementation of the algorithm with NVIDIA's GeForce GTX 580 GPU device has been shown in this paper. Comparing to the implementation on CPU, the CBLP algorithm has the high encryption efficiency and the high security, and can be used effectively in practical encryption operation.【总页数】6页(P40-45)【作者】温万里;游林【作者单位】杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州 310018;杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州 310018【正文语种】中文【中图分类】TP309【相关文献】1.基于单图像局部置乱和动态反馈扩散的混沌图像加密算法 [J], 崔业勤;丁国超2.基于混沌置乱与DNA计算的彩色图像加密算法 [J], 赵凤3.基于Logistic混沌置乱的图像加密算法 [J], 刘为超;刘义沛4.基于Logistic混沌置乱的图像加密算法 [J], 刘为超;刘义沛5.一种基于分块置乱和混合混沌的图像加密算法 [J], 王纪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于整数混沌和DNA编码的并行图像加密算法
基于整数混沌和DNA编码的并行图像加密算法
胡辉辉;刘建东;商凯;陈飞
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2018(039)008
【摘要】构造一种整数非线性耦合时空混沌模型,能够快速并行地产生多维整数伪随机序列,序列同时具备相互独立和均匀分布的密码学特性,解决现有时空混沌模型生成的多维伪随机序列难以同时具备均匀性及独立性的根本性问题.基于此模型,设计一种利用DNA编码的并行彩色图像加密算法,主要包含异或、DNA加、DNA 求补3种运算.从算法的运行速度、密钥空间及密钥敏感性、抗统计分析攻击和抗差分攻击等方面分析了其密码学性能.
【总页数】6页(P2401-2406)
【作者】胡辉辉;刘建东;商凯;陈飞
【作者单位】北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029;北京石油化工学院信息工程学院,北京102617;北京石油化工学院信息工程学院,北京102617;北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029;北京石油化工学院信息工程学院,北京102617;北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029;北京石油化工学院信息工程学院,北京102617
【正文语种】中文
【中图分类】TP309.7
【相关文献】
1.基于Chen超混沌和DNA编码的图像加密算法 [J], 李志远;蒋爱平;沈彦琦
2.基于混沌系统和DNA编码的彩色图像加密算法研究 [J], 陈忠仁;张欣;陈健
3.基于混沌映射和DNA编码的彩色图像加密算法 [J], 师婷;高丽
4.基于哈希和DNA编码的彩色图像混沌加密算法 [J], 袁立;谢俐;龙颖;胡春强;蒋淘金
5.基于3D-CS混沌系统的双DNA编码图像加密算法 [J], 靳旭文;李国东;刘雯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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ｒ ． ｃ ｏ ｌ ｆ ｃ ｎ ｌ ｇ ， ｏ ｇ ｉ ｇ Ｒａ ｉ １ Ｓ ｈ ｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ｄ ｏ＆ Ｔ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ， ｏ Ｖ ｉ ｅ ｓｔ Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ０ ０ ２ ｙ ｏ ｇ ｉｇ４ ０ ５ ；
ｐ ａｌｌｉ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ Ｉ ａ ｔｒａ ｄｓ ｃ ｒｒｔａ ＡＳ ａｇ ｒ ｈ ａ ｄｃ ｎＦｎｏ ｒ ｃｉａ ａａｌｌ ｏｍｐ ｔ ｇｐａｆ ｒ ． ｒ ｅ ａ ｌ ｍａ ｅｅ ｃｙｐｉ ． ｔｓｆ ｓｅ ｎ ｅ ｕ ｅ ｎＭ ｏ ｉ ｈ Ｋ ｌ ｏｉ ｍ ｎ ａ ｕ ｎｐ ａ ｔｃ ｌ ｒ ｌ ｔ ｐ ｅｃ ｕｉ ｌｔｏｍ ｎ
在该模式下 ，图像 加密并行算法 由 ３个步骤构成 ：
（） １ 每个 Ｐ Ｅ对各 自负责的分组（ｌｃ） ｂｏｋ进行加密 ； （） ２每个 Ｐ Ｅ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
ｎ ｍ ｅ ｑ ａ ｅ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｗｈ ｃ ｓｃ ｍｐ ｓ ｄ ｏ ｑ ａ ｅ ｐ ｒ ｔ ｔ ｎ ａ ｄ ｒ ｖ ｓ ｄ ｍｉ ｎ ｐ ｒ ｔｏ ｓ Ｔｈ ｅ ａ ｇ ｒｔ ｍ ａ ｉｆｅ ｌ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓｆ ｒ ａ ｄ ｓ ｕ ｒ ｐ ｏ ｏ ｅ ， ｉ ｈ ｉ ｏ ｏ ｅ ｆｓ ｕ ｒ ｅ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｅ ｉ ｅ ｘｉ ｇ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ ． ｅ ｎ ｗ ｌ ｏ ｉ ｓ ｏ ｈ ｓ ｔ ｉ ｓａ ｌ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｏ ｓ
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 Ｄ Ｓ和 ＡＥ Ｅ Ｓ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 Ｉ Ｊ
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 Ｓｕ ｒ 像 ｑ ａｅ 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 ＭＡ Ｋ 加密 ９ 】 Ｓ
算法 ，具有安全、快速和简洁等优点。
２ Ｓ ｕ ｒ 加 密算法 ｑ ａｅ
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 ＭＡ Ｋ 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
Ｎ ｅ ｒ ｌｅ ｍ ａ ｅＥｎｃ ｙ ｉ ｎ Ａ ｌ ｏ ｉｈｍ ｗ Ｐａ ａ ｌ ｌ Ｉ ｇ ｒ ｐｔｏ ｇ ｒｔ
２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｍｐ ｔｒ ｃ ｎ ｅＣ ｏ ｇ ｉｇＵｎｖｒｉ ， ｈ ｎ ｑｎ ０ ０ ４ ． ｏｌ ｅｏ Ｃｏ ｕｅ ｉ ｃ， ｈ ｎ ｑｎ ｉｅｓ ｙＣ ｏ ｇ ｉｇ ０ ４ ） ｅ Ｓｅ ｔ ４
［ ｓｒｅｉＡｉ ｎ ｔｈ ｈ ｒ ｏ ｎ ｓ ｆｔ ｄｔ ｎ ｌｍａｅｅｃｙ ｔ ｎａｇ ｒｈ ｉ ｅ ｃｅｃ ｎ ｅｕｉ ， ｅ ｉ ｇ ｎ ｒｐｉｎａ ｏ ｔｍ Ａｂｔａ ｔ ｍｉｇａ ｔｅｓｏｔ ｍｉｇ ａ ｉｏ ａ ｉ ｇ ｎ ｒｐｉ ｌｏｉ ｍ ｆ ｉ ｙａｄｓｃｒ ａｎｗ ｃ ｏ ｒ ｉ ｏ ｔ ｎ ｉ ｎ ｙ ｔ ｍａ ｅｅ ｃｙｔ ｌ ｒｈ ｏ ｇｉ
［ ｙｗｏ ｄ ｌｉ ｇ ｎ ｒｐｉｎ ｐ ａｌｌ ｏ ｕｉｇ ｃ ｐｏ ｒｐ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ ｍａｅｅｃｙ ｔ ； ａ ｌ ｍｐ ｔ ；ｒ ｔｇａｈ ｏ ｒ ｅｃ ｎ ｙ
ｌ 概 述
多媒体技术和 Ｉｔｒｅ ｎｅｎｔ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ｔ Ｐ０７ 田 类 ３． Ｔ ９
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 ４ ０ ５ １ ０ ０２；２ ．重庆大学计算机 学院 ，重庆 ４ ０４ ） ０ ０ ４
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 ｅ ｑａ ｅ
作进一步的规定 ：
映射、Ｌ ｇｓ ｃ ｏｉ ｉ、类标准映射 、Ｈ ｎ ｎ映射等多种混沌映射来 ｔ ｅｏ 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 Ｃ ｅｙｈ ｖ ｈｂ ｓｅ
第 ３ 卷 第 ｌ 期 ６ １
Ｖ１ ｏ．
２１ 年 ６ ００ 月
Ｊ ｎ ０ ０ ｕ ｅ２ １
Ｎｏ ｎ ．
Ｃ ｏ ｐｕ ｅ ｇｉ ｅ ｉ ｍ ｔ ｒＥｎ ｎｅ ｒｎｇ
博士论文 ・
一
文章 号： ０ — ４ （ １ｌ ｏ ｏ ． 文 标 码： 编 １ ０ ３２ ２ ｏ ｌ ０ ．０ ０ ８ ０ ）— ２ ． ２ 献 识 Ａ