摘要：为了提高数字图像加密算法的加密性能和安全性,本文设计了一种基于斜帐篷映射的位平面混沌加密置乱算法。通过分析可知斜帐篷映射产生的随机值的分布更加均匀,在该算法中采用该映射。对图像包含的信息分析可知,组成图像的每个字节中其低4位包含的信息较少,因此在算法实现的过程中将组成图像的低4位作为一个整体单位来进行处理,高4位则每位作为一个单位来进行处理;再将斜帐篷映射生成的混沌序列作为Arnold映射的参数对图像中的像素来进行置乱处理。

摘要：混沌是指确定性动力学系统在初值变化细微的情况下,经过足够多的迭代后表现出来的不可预测性、类随机性的非周期性运动。随着混沌系统在通信工程、密码学、图像加密等方向的应用,有限精度下混沌系统动力学性能退化的问题就随之出现。提高混沌系统有限精度下的动力学性能有多种方法,其中,直接提升应用环境计算精度的代价太大、实际操作性不强。文中从提高混沌系统的抗退化性能方向入手,提出一种利用Lorenz系统对Skew Tent进行参数、输出扰动,从而提高Skew Tent系统的抗退化性能的方法,同时也克服了Skew Tent系统会进入不动点的情况。随后通过对改进后的系统进行初值敏感性、回归映射、自相关性、近似熵测试以及对量化后混沌序列进行NIST测试,结果表明使用该方案改进后的Skew Tent系统具有良好的混沌性,在通信工程、混沌密码算法设计、图像加密等方面有良好的应用前景。

摘要：针对Kwok等人提出的图像加密算法,研究了算法使用的密钥流发生器的周期特性、弱密钥和等效子密钥之间的相互独立性。通过随机选择样本点进行大规模迭代计算,表明密钥流的平均周期远小于预期值。基于三维Cat映射的仿射特性,在已知初始密钥流的条件下,通过搜索3组符合要求的初始密钥流,就可以恢复算法的等效密钥。表明Kwok算法的设计并不成功。

摘要：近年来,大数据的出现和云计算的快速增长,使得多媒体数据的安全加密技术成为研究热点。图像加密技术在军事图像数据库、保密视频会议、付费电视、健康管理系统、在线私人相册等许多应用中发挥着重要的作用。混沌理论具有和密码学要求一致的固有优点,使得基于混沌的图像加密算法得到了广泛的研究。本文设计实现了一种基于混沌理论的快速图像加密算法,并对算法的性能进行了检测和分析。在加密过程中,先利用斜帐篷映射产生和明文图像相关联的控制参数,再将图像灰度值矩阵分裂为两部分进行Arnold置乱,实现像素位置和灰度值的改变。灰度扩散时,用二维实参数Arnold映射产生密钥流,密钥流和图像像素值序列经过异或运算和模运算后得到密文图像的灰度值序列。实验分析发现,图像经过一轮加密即可满足安全性要求,算法加密性能和效率均较高。

摘要：为了提高图像加密算法的加密性能和安全性,本文设计了一种新的基于混沌和位平面交换彩色图像加密算法。将彩色明文图像三颜色分量的高比特平面进行重构,并通过斜帐篷映射产生的伪随机序列,结合广义Arnold映射来进行位平面的置乱,将三颜色分量的高位平面的信息均匀分散到低位平面,有效降低高位平面之间的相关性。为了进一步提高加密算法的安全性和加密性能,算法使用实参数的广义Arnold映射生成混沌序列,对置乱图像进行扩散操作。实验和安全分析表明,该加密算法具有较高的安全性和较好的加密性能。

摘要：伪随机数发生器广泛应用于信息安全领域,基于超混沌Lorenz系统和斜帐篷映射提出一种伪随机数发生器。首先利用超混沌Lorenz系统迭代产生4路伪随机序列{S1,S2,S3,S4},并以每8位为一个分组;然后利用斜帐篷映射迭代产生1个伪随机序列Ss用于数据选择;最后通过Ss序列值选择{S1,S2,S3,S4}序列中的一个为该8位的输出,继而产生伪随机序列输出。设计方案的输出结果通过了NIST的SP800-22 rev1a的全部随机性检验,并用图像加密测试证明其具有良好的随机性。