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利用混沌系统与人工神经网络构建的图像加密算法。

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简介:
针对混沌图像加密算法中常见的密钥与明文无关以及混沌序列的周期性等挑战,我们提出了一种全新的加密方案。具体而言,该方案首先利用明文图像和SHA-384哈希函数生成Lorenz混沌系统的初始值,并精确控制混沌系统的运行以产生相应的混沌序列。随后,我们巧妙地引入人工神经网络对生成的混沌序列进行训练,旨在有效消除其固有的周期性特征。经过训练后,神经网络输出一个全新的、非周期性的序列。利用这个更新后的序列对明文图像执行置乱和扩散操作,从而完成整个加密过程。实验评估表明,所提出的算法显著提升了密文的安全性水平,同时有效地扩大了密钥空间,并且能够抵御多种类型的攻击手段。

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客服
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  • 基于
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    本研究提出了一种结合混沌理论和人工神经网络技术的创新图像加密方案,旨在为数字图像提供高强度的安全保护。通过利用混沌系统的敏感依赖性和人工神经网络的学习能力,该方法能够实现复杂且难以破解的数据加密效果。 为解决现有基于混沌的图像加密算法中存在的密钥与明文无关以及混沌序列周期性问题,本段落提出了一种新的加密方案。首先利用明文图像和哈希函数SHA-384生成Lorenz混沌系统的初始值,并据此产生混沌序列;随后通过人工神经网络对产生的混沌序列进行训练以消除其周期特性,输出新序列用于后续操作。最终采用此新序列完成对明文图像的置乱与扩散处理,从而实现加密过程。实验结果显示,该算法不仅增强了密文的安全性、扩大了密钥空间,并且能够有效抵御各种攻击手段。
  • 遗传进行
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    本研究结合遗传算法与混沌系统的特性,提出一种新型图像加密方法,旨在提高加密强度和抵抗攻击的能力。 图像加密是保障信息安全的重要技术,在确保数据传输的安全性方面具有关键作用。随着互联网的普及,数字图像传播变得愈发便捷,但这也带来了保护图像隐私的新挑战。传统的文本加密算法如RSA、ECC以及DES、AES等对称密钥系统虽广泛应用于数据安全领域,但在处理图像信息时显得力不从心。 针对这一问题,设计专门适用于大规模和高冗余度的图像加密技术尤为重要。这类技术不仅要确保加密后的图像在视觉上不可辨认,还需具备抵御暴力破解、统计分析及差分攻击的能力。遗传算法(GA)与混沌系统是当前研究领域内常用的两种工具:前者通过模拟自然选择过程优化参数组合;后者则利用其对初始条件的高度敏感性提供伪随机特性。 本项研究所提出的加密方案结合了遗传算法和分段线性混沌映射,采用扩散-替代架构。其中,GA用于寻找熵值最大、相邻像素相关系数最低且抗差分攻击能力最强的最优参数组合;而PWLCM负责实现图像中像素位置与数值的有效混淆。实验结果表明该方法拥有广阔的密钥空间,并能有效抵御各类常见安全威胁。 在具体应用上,较大的密钥空间是评估加密算法安全性的重要标准之一。此外,确保加密后的内容统计特性显著不同于原图以及降低相邻像素间的相关性也是提升抗攻击性能的关键因素。 遗传算法通过模拟自然界的进化过程来优化可能的参数与策略组合;而混沌系统则利用其对初始条件和内部状态的高度敏感性产生伪随机序列用于图像内容混淆。二者结合使用能够有效增强加密强度并改善整体表现效果,从而为数字图片在开放网络环境下的安全传输提供坚实保障。 总结而言,基于遗传算法及分段线性混沌映射的新型图像加密技术代表了一种将进化计算与非线性动力学相结合的新路径,在确保高安全性的同时还能有效应对多种潜在威胁。随着进一步的研究与发展,该方法有望在实际应用中展现出更高的性能和效率。
  • DNA技术__及DNA
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    本研究探索基于DNA编码和混沌理论的图像加密算法,提出结合两种机制的新加密方案,以增强数据安全性和抗攻击能力。 为解决数字图像加密算法复杂度高及安全性较差的问题,提出了一种新的方法来改善现有技术的局限性。新方案旨在简化加密过程并增强数据保护机制的有效性。
  • 在 MATLAB 中
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    本文探讨了如何运用混沌理论中的复杂动力学特性,在MATLAB环境下开发高效的图像加密算法,以提高数据安全性。 使用混沌序列图像加密技术对图像进行处理,实现信息加密。主要通过异或运算将数据隐藏起来。
  • A_matlab处理__
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    本项目聚焦于利用混沌理论进行图像加密及处理的研究,深入探讨了混沌系统的特性及其在MATLAB平台上的实现方法。通过复杂的数学模型和算法设计,提升图像的安全性和处理效率,适用于信息安全、数字媒体等多个领域。 在IT领域内,图像加密技术是保护敏感数据免受非法访问或篡改的重要手段之一。混沌理论在此领域的应用尤为关键,因其非线性、不可预测性和高度的敏感特性能够显著提升加密算法的安全性能。 本段落将重点探讨利用MATLAB平台实现基于3维混沌系统的图像加密方法。首先,我们需要了解什么是混沌图像加密:它是一种使用混沌系统特性的技术,通过这些特性来混淆和置换原始图像中的像素位置及其值,从而达到增强数据安全的目的。由于混沌系统的初始条件的微小变化会导致结果的巨大差异,这使得破解此类加密变得极其困难。 在本项目中,开发者采用MATLAB作为实现工具。这款软件以其强大的数学计算能力和丰富的编程接口著称,并且特别适合于图像处理和数值模拟任务。通过利用其内置的图像处理工具箱中的多种函数与方法,可以轻松地完成图像数据的操作、分析及可视化过程。 3维混沌系统是本项目的核心组成部分之一,它由三个复杂的非线性方程构成,在加密性能方面优于传统的2维模型。在实际应用中,常见的3维混沌系统包括洛伦兹系统和Hénon映射等经典模型。这些系统的迭代过程可以生成一系列用于像素置换与混淆操作的密钥序列。 行列循环加密是一种典型的图像加密技术,它涉及到对原始图像中的行和列进行重新排列的操作。在本项目中,在3维混沌系统的指导下执行此类操作能够显著增加其不可预测性。例如,可以通过将混沌系统产生的输出值作为决定像素移动步长或混淆矩阵元素的依据来实现这一点。 压缩包内可能包含了一个完整的MATLAB项目的相关文件,如源代码、实验数据及说明文档等资源,以便用户通过运行这些示例了解并掌握如何利用3维混沌系统进行图像加密的具体步骤和技术细节。 总之,基于3维混沌系统的图像加密技术是目前提高信息安全的一个有效途径。借助于像MATLAB这样的强大工具的支持,我们可以深入研究和应用这一领域的先进技术,并将其应用于实际项目中以解决现实中的安全挑战。
  • BP
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    本研究探讨了BP(反向传播)神经网络与混沌神经网络的基本原理、结构特点及其在模式识别和信息处理中的应用差异与优势。 BP神经网络(Backpropagation Neural Network)是一种广泛应用的监督学习算法,在多层前馈网络中有重要应用价值。它通过反向传播误差来更新权重,并最小化损失函数,以达到拟合训练数据的目的。在该MATLAB程序中,开发者可能手动实现了BP神经网络的训练和预测过程,而没有依赖于MATLAB内置的神经网络工具箱。 混沌神经网络结合了混沌理论与神经网络技术,旨在利用混沌系统的复杂性和遍历性来提升学习性能及泛化能力。这类系统在数学上表现出高度敏感地依赖初始条件,并且行为难以预测。将这些特性融入到神经网络中可以增强其寻优能力和适应性。 这个MATLAB程序可能包含以下关键部分: 1. **网络结构定义**:BP神经网络通常包括输入层、隐藏层和输出层,程序需定义每层的节点数量。 2. **权重初始化**:在没有工具箱的情况下,需要手动设置初始随机值来确定权重与偏置。 3. **前向传播**:数据从输入端流入,在各层级间传递并计算激活函数值。 4. **损失计算**:根据实际输出和预期目标计算误差(例如均方误差)。 5. **反向传播**:将误差自后向前传导,以更新权重与偏置参数。 6. **学习率及动量设置**:控制权重调整的速度与方向,防止陷入局部最小值状态。 7. **训练循环**:反复执行前向传播和反向传播步骤直至达到预定的停止条件(如最大迭代次数或误差阈值)。 对于混沌神经网络来说,可能包含以下特征: 1. **混沌映射**:例如洛伦兹系统、Tent映射等用于生成具有复杂动态特性的序列。 2. **混沌初始化**:使用混沌序列来随机化权重和学习参数的初始设定。 3. **混沌搜索策略**:利用如混沌遗传算法或粒子群优化技术改进权重更新过程。 没有具体代码的情况下,上述分析基于对BP神经网络及混沌神经网络的一般理解。实际程序可能有更详细的实现与特定的优化措施。如果想要深入了解和改善该程序,则建议直接查看并调试源码;同时掌握相关数学基础(如微积分、线性代数以及概率统计)将有助于更好地理解和改进此类模型。
  • MATLAB实现_基于chen置乱_技术在chen
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    本研究探讨了基于Chen系统的混沌加密技术,提出了一种新的图像置乱算法,并通过MATLAB实现了对图像的有效加密,展示了该方法的安全性和实用性。 基于Chen系统的混沌图像加密算法采用了一种基于混沌序列的螺旋扫描置乱方法。
  • DNA代码.zip - DNA结合_comewvw__DNA
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    本项目为《DNA与混沌结合的图像加密方法》,通过融合DNA编码及混沌理论,提供高效安全的图像数据保护方案。来自用户comewvw的贡献,适用于需要高保密性的加密应用场景。 DNA编码以及利用混沌系统对数字图像进行加密。
  • _DNA_chen__matlab_源码_chen
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    本项目为混沌DNA Chen系统的MATLAB实现,专注于基于混沌理论的图像加密技术研究与应用开发。 基于Logistic映射与Chen超混沌系统生成随机序列的DNA分块编解码图像加密技术。