没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
温馨提示
为提高图像加密算法的安全性能,提出了一种改进的AES( Advanced Encryption Standard)超混沌加密算法。该算法根据超混沌系统产生的混沌序列进行排列组成S盒,对明文图像做像素值替换;利用加入外部密钥的混沌序列分别对图像像素点进行行、列位置置乱,并对加密算法的安全性能进行了深入分析。仿真实验结果表明,该算法具有更高的系统安全性,不仅具有较大的密钥空间和较高的密钥敏感性,而且能有效抵抗统计攻击和差分攻击等。
资源推荐
资源详情
资源评论
第 卷第 期 吉 林 大 学 学 报 信 息 科 学 版 VolNo
年 月 Journal of Jilin University Information Science Edition Mar
文章编号
基 于 超 混 沌 AES 图 像 加 密 算 法
收稿日期
基金项目国家自然科学基金资助项目 天津市重点自然科学基金资助项目JCZDJC 天津市科技重点支撑基金
资助项目ZCKFGX
作者简介陈在平 男 天津人 天津理工大学教授 硕士 主要从事智能控制 工业网络控制理论与技术的研究 Tel
Emailzpchentjuteducn
陈在平
ab
蔡鹏飞
ab
董恩增
ab
天津理工大学 a自动化学院 b天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室 天津
摘要 为提高图像加密算法的安全性能 提出了一种改进的 AESAdvanced Encryption Standard 超混沌加密算
法 该算法根据超混沌系统产生的混沌序列进行排列组成 S 盒 对明文图像做像素值替换利用加入外部密钥
的混沌序列分别对图像像素点进行行 列位置置乱 并对加密算法的安全性能进行了深入分析 仿真实验结果
表明 该算法具有更高的系统安全性 不仅具有较大的密钥空间和较高的密钥敏感性 而且能有效抵抗统计攻
击和差分攻击等
关键词 超混沌 高级加密标准 图像加密 差分攻击
中图分类号 TP 文献标识码 A
AES Image Encryption Algorithm Based on HyperChaos
CHEN Zaiping
ab
CAI Pengfei
ab
DONG Enzeng
ab
aSchool of Automation bTianjin Key Laboratory for Control Theory & Applications in Complicated Systems
Tianjin University of Technology Tianjin China
Abstract In order to improve the safety of image encryption algorithm an improved hyperchaotic AES
Advanced Encryption Standard encryption algorithm which improved the generation method of S box is
proposedThe method arranged chaotic sequence generated by hyperchaotic system to form the S box replaced
pixels to plaintextChaos sequence is used to scramble the location of row and column based on external key
Safety performance of encryption algorithm is deeply analysed the simulation results show that the proposed
algorithm has much higher security level the algorithm not only has larger key space and higher key sensitivity
but also can effectively resist attacks such as statistics attack and differential attack
Key words hyperchaos advanced encryption standard AES image encryption differential attack
引言
随着通信技术 计算机技术以及网络的快速发展 使信息的安全与保密变得越来越重要 因此 信
息加密技术越来越引起人们的关注
混沌加密算法以混沌现象作为理论基础
利用混沌的类噪声和对初值敏感的特点
将其应用
于信息加密中 具有速度快 效果好的优点 因此 近年来人们提出了许多混沌图像加密的方法
年 Fridrich
首 次 提 出 基 于 混 沌 的 图 像 加 密 思 想 之 后 Schairnger
设 计 了 一个 基 于 混 沌
Kolmogorov 流的图像加密技术 年 Yen 和 Guo
提出了一种基于 Logistic 映射的加密算法 BRIE 等
但是 低维混沌系统密钥空间小 安全性不高 与低维混沌系统相比 高维超混沌系统具有更高的复杂
性 随机性和更好的不可预测性
因此 超混沌加密已成为目前混沌图像加密的主要方向 如文献
中基于混沌设计数据加密系统 但其抵御差分攻击的能力不足 安全性较差
在文献 的基础上 笔者基于超混沌系统 提出了一种超混沌与 AES Aadvanced Encryption
Standard相结合的图像加密算法 该算法密钥空间大 对密钥的敏感性强而且具有较强的抗攻击能力
弥补了文献中的不足 具有较高的安全性
超混沌系统
文献提出了一个新的超混沌系统 该系统由陈系统改进而成
其系统的动力学方程为
x ay x
y cx hy xz w
z xy dz
w xz ew
其中 achde 为系统参数 当 a c h d e 时系统具有两个正的 Lyapunov 指数
L
L
L
L
系统表现为超混沌状态 超混沌系统在
Matlab的环境下仿真得到的混沌吸引子在 xy 和 xz 平面的映射图像如图 所示
axy 平面相图bxz 平面相图
图 系统的典型超混沌吸引子
FigPhase portraits of system
从安全性能角度考虑 超混沌系统相比低维混沌系统而言具有更加复杂的相空间 因此 用它设计
图像加密系统能获得比低维混沌系统更高的安全性 而该系统的两个 Lyapunov 指数都较大 而且最大的
Lyapunov 指数比文献提到的最大的 Lyapunov 指数大许多 因此 该超混沌系统较一般的超混沌系
统有更为复杂的动力学特性 更加适合应用于加密系统的设计
图 加密算法流程
FigEncryption algorithm flow chart
基于超混沌的改进 AES 加密算法
AES 是一个迭代的 对称密钥分组的密码 采用
了 Square 结构
由于初始密钥的不变性 在密钥
扩展时产生的每轮子密钥同样是不变的 而且 传统
AES 加密算法生成的 S 盒是固定的 因此 容易被破
解 传统的超混沌加密算法对抵抗差分攻击效果不
好 这些问题都将在笔者提出的算法中得到改善
加密算法改进
笔者的加密算法的主要思想是利用超混沌系统产
生的 组伪随机序列 并结合原 AES 加密算法对图像
进行加密操作 其中在像素替代过程中的 S 盒生成和
像素位置置乱这两方面进行了改进 其加密流程如图
所示
第 期 陈在平 等 基于超混沌 AES 图像加密算法
剩余6页未读,继续阅读
资源评论
weixin_38616435
- 粉丝: 1
- 资源: 908
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- mmexport1732452246811.png
- Python毕业设计基于物品的协同过滤算法实现图书推荐系统项目源码(高分项目)
- 软考(中级-软件设计师)知识点汇总与解析
- Desktop (2).zip
- 考研冲刺模拟试题50道及解析
- 11月美宝莲专卖店店内海报 店内海报完稿310mmX360mm-op.ai
- Python 中实现十大排序算法
- 基于 Java 实现的24点卡牌游戏课程设计
- 基于ssm台球俱乐部管理系统 框架html + css + jquery + jsp + java + ssm + MySQL 用户类型 管理员 admin 123456 普通用户 002 0
- 纸中世界-跳跃游戏.sb3
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功