安企神电脑监控软件 在线试用
扫码咨询客服
安企神电脑监控软件、局域网监控软件
首页
功能介绍
产品简介
下载中心
帮助中心
客户列表
关于安企神

基于小波域的二维混沌加密算法

更新时间:2022-10-28 15:44:53


本文简介:基于小波域的二维混沌加密算法就是将一种位扩展运算运用于小波域来进行图像文件加密,同时利用二维混沌映射的参数敏感性和伪随机性对小波变换后的系数进行调整,再对低频系数进行位扩展,实现图像信息文件的高强度加密。一、混沌系统1、一维Logistic序列的混沌特性混沌现象是在确定性非线性动力系统中出现的确定性、类随机的过程,这种过程没有明显的周期和对称,但是却具有丰富的内部层次的有序结构,并且对初始值有极其

基于小波域的二维混沌加密算法

基于小波域的二维混沌加密算法就是将一种位扩展运算运用于小波域来进行图像文件加密,同时利用二维混沌映射的参数敏感性和伪随机性对小波变换后的系数进行调整,再对低频系数进行位扩展,实现图像信息文件的高强度加密。

一、混沌系统

1、一维Logistic序列的混沌特性

混沌现象是在确定性非线性动力系统中出现的确定性、类随机的过程,这种过程没有明显的周期和对称,但是却具有丰富的内部层次的有序结构,并且对初始值有极其敏感的依赖。Logistic映射是一种常见的混沌动力系统,基于一维Logistic映射进行加密是一种平凡的混沌加密,安全性难以保障,但可以证明二维Logistic映射所产生的混沌点集合不存在误差构造形式,具有更安全的加密效果。

Logistic映射是目前被广泛应用的一种混沌动力系统,其表达式为:

基于小波域的二维混沌加密算法

式(1)中,a成为分支参数,当a∈(1.401115-2]时,映射式(1)处于混沌状态,迭代得到在(0,1)上的伪随机序列:

基于小波域的二维混沌加密算法
2、二维Logistic序列的混沌特性和统计特性

二维Logistic映射的系统模型为:

基于小波域的二维混沌加密算法

其中,xo、yo为系统初值,通常取值xo=0.10,y0=0.11。μ、λ1、λ2、γ为系统的控制参数,通常取μ=4。

3、加密模板

本文采用的加密模块为:

基于小波域的二维混沌加密算法

对应的解密模块为:

基于小波域的二维混沌加密算法

二、小波变换

采用双正交9/7小波作图像的二级小波分解,获得7个子带,从低到高分别为LL2,HL2,LH2,HH2,HL1,LH1和HH1。图像子带特性有以下情况:

LL2子带的能量大约占图像信号总能量的95%;

第2层(LL2、HL1、LH2、HH2、HL1)子带的能量大约占图像信号总能量的97.5%;

除LL2中的值基本是正值以外,其余各子带的值有正有负。本文算法根据变换域的图像能量的特点对LL1层系数进行位扩展的混沌置乱。二级小波的分解如图1所示。

基于小波域的二维混沌加密算法
三、加密/解密系统

1、加密过程

加密过程如图2所示。

基于小波域的二维混沌加密算法

2、加密步骤

输入:原始图像、参数1、参数2、参数3、参数4、……。

输出:加密图像文件。

加密步聚如下:

(1)首先对大小为N×N的lena图像进行连续小波变换,本文采用的是二级bior3.7小波分解。

(2)根据输入的混沌参数由一维混沌映射开始迭代产生混沌序列,根据式(3)产生加密模板,并根据加密模板对二级小波分解后的各个系数进行调整。

(3)将调整后的小波系数分成低频部分(LL2)和高频部分(包括水平区域(HL2,HL1)、垂直区域(LH2,LH1)和对角线组(HH2,HH)3个部分),选择低频系数进行位扩展加密,根据输入的混沌参数由二维混沌序列生成序列x(n)和y(n),其中x(n)序列用来对低频部分进行位扩展加密,将戈(H)从中间某位截断取大小为1/4×N×N个数,以0.5为阈值对x(n)进行二值化,得到一个1/4×N×N大小的二值序列S,将二值序列S中的第8×j位到8×j+7位的8个二进制位组成数据t(j),最后将t(j)与调整系数后的低频部分进行“异或”处理,即得到位扩展加密后的低频部分系数。

(4)对置乱后的小波低频系数和未进行处理的高频系数共同进行小波逆变换得到图像I,同时用二维混沌映射产生的大小为Ⅳ×Ⅳ的序列y(n)对图像I进行置乱加密,得到最后的加密图像文件。

3、解密步骤

输入大小为N×N的待解密图像,二维混沌映射参数得到序列y(n)与待解密图像行进行“异或”处理,得到的图像进行二级bior3.7小波分解。将得到的小波系数的低频系数进行位扩展运算,将解密后的系数与其他的高频系数与混沌模板解密矩阵点乘,得到最后的小波系数。最后对小波系数进行小波逆变换,得到解密后的图像。

四、实验结果及分析

1、破解实验

在Matlab7.1编程环境下采用本文的算法对256×256的lena图像文件加密。其中a=1.8315,一维混沌初值为0.410 35,二维混沌初值xo=0. 10,yo=0. 11,μ=4,λ1=0.89,λ2=0.89,γ=0.1,Arnold置乱的迭代次数为20,初值a=15,b=7,实验结果如图3所示。

基于小波域的二维混沌加密算法

图3(d)是用上述加密密钥相同的参数得到的正确解密图像,图3(e)是用xo=0.10,yo=0.11,μ=4,λ1=0.890 003 2,λ2_=0. 89,γ=0.1的参数进行解密的图像,可见只是一个密钥小数点后的数值不一样,而其他密钥都正确,也得不到正确的解密图像,可见该加密算法具有密钥敏感性,不宜破解。

2、耗时测试

耗时测试实验目的是验证位扩展混沌算法的时效性o Arnold算法在图像尺寸为128×128、256×256、512×512的周期依次为96,192,384,分别设定密钥为50、100、200;位扩展算法的密钥设为a=1.952,xo=0.143,则结果如表1所示。

基于小波域的二维混沌加密算法

由表1可知,基于为扩展的混沌算法在实效上优于Arnold算法,图像越大优势越明显。

3、压缩分析

在基于小波压缩域的加密技术中,目前主要两种方法为CWW和CWF。CWW指在整个图像N×N的范围内置乱,使得高频系数和低频系数产生迁移。若要进行编码或压缩处理时,低频到高频的系数迁移会造成量化误差,影响解码的质量,甚至会造成比特溢出而无法继续编码过程;而高频到低频的迁移,则会严重影响编码的效率。这种对整个小波系数的置乱方法对压缩的能力影响极大,会使得有损压缩无法进行。因此本文只在同一个频带内置乱则不会出现这种情况,使得本加密算法适合于压缩编码等情况。压缩处理过程只会造成解密图像质量的下降,不会对图像要表达的内容构成实质性损害。

小知识之小波

“小波”就是小区域、长度有限、均值为0的波形。所谓“小”是指它具有衰减性;而称之为“波”则是指它的波动性,其振幅正负相间的震荡形式。

立即下载试用

局域网上网行为管理软件

局域网上网行为管理软件顾名思义,就是局域网内用来管理上网行为的软件。它一般用于管理员工的上网行为,提高员工的工作效率,所以又被称为局域网员工上网管理软件。它能帮助企业有选择的禁止、监控BT,炒股,聊天,MSN,管理QQ,监控邮件,带宽流量等,减少病毒,对员工的上网行为进行正确的引导。
   

安企神局域网上网行为管理软件是一款为企业管理设计开发的网络行为分析和管理工具,帮助管理者全面了解员工上网情况和网络使用情况,提高网络使用效率和工作效率,最大限度地避免不当的上网行为带来的潜在风险和损失。  
安企神上网行为管理软件先进的架构体系构架,配以先进的行为分析,控制引擎、灵活多样的管理控制策略,实时分析网络活动,匹配管控策略,并生成丰富的统计报表。能够满足企事业单位、政府机关、金融电信、石油能源、学校教育行业等各种Internet 互联网使用单位的网络行为监控需求。


安企神员工电脑监控系统能够监控到电脑正在做什么和限制不能做什么。可以禁止指定网址,监控特定程序,只能运行与工作有关的软件,能够监控屏幕画面,监控聊天内容,监控邮件收发,可以监控到U盘的插拔,文件的拷贝,电脑硬件的变化。支持以远程桌面形式直接监控或操作员工机电脑。所有监控与管理操作都在一台管理机上进行集中监控。

1、监控并禁止一切聊天工具运行,禁止聊天,禁止QQ或者只允许特定的QQ号码登录;

2、监控员工正在打开的软件,可以设置员工机只能运行与工作有关的软件;

3、监控并禁止下载,禁止BT,禁止安装程序,禁止游戏等一切要禁止的软件;

4、监控并控制上网,可以限制哪些电脑可以上网和限制只在指定时间段上网,可以设置只允许访问指定的网站或屏蔽某些网站;

5、监控并记录每台员工机所有正在打开的窗口,运行的程序,记录员工访问的每一条网址;

6、监控记录员工复制了哪些文件到优盘或者其它路径、粘贴,删除了哪些文件以及U盘的插拔时间;

7、监视员工屏幕,在服务器上可以随时查看员工当前屏幕画面以及历史屏幕画面;

8、监控聊天功能,记录所有局域网中所有计算机QQ聊天记录,记录MSN聊天记录等等待

9、监控邮件记录功能,记录所有外发的邮件到服务器,可以实时查看邮件的内容,包括附件的内容;

10、监控系统信息,当员工机的主要硬件发生变化时,软件能记录这种变化并提示报警;

11、监控并远程操作客户机的电脑,也可以同时对多台员工电脑进行远程控制。



本文为收集整理,文章部分观点不代表本站观点,如有侵权或其它问题请反馈客服。https://www.wgj7.com/cjwt/16370.html