一个广义哈密顿混沌系统及其在图像加密中的应用

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作者 贾红艳 王合进 李伟 《天津科技大学学报》 2026年第1期51-60,共10页

为了提高基于混沌系统的图像加密算法的安全性,通过耦合两个已有的四维子系统,得到一个新的广义哈密顿混沌系统。该系统满足哈密顿能量保守和相空间体积保守,而且呈现出多混沌流共存的动态性能。对该广义哈密顿混沌系统进行美国国家标... 为了提高基于混沌系统的图像加密算法的安全性,通过耦合两个已有的四维子系统,得到一个新的广义哈密顿混沌系统。该系统满足哈密顿能量保守和相空间体积保守,而且呈现出多混沌流共存的动态性能。对该广义哈密顿混沌系统进行美国国家标准与技术研究院(NIST)测试,发现其具有良好的伪随机性,适用于图像加密。结合二维离散小波变换,提出一种基于该广义哈密顿混沌系统的图像加密算法。该算法利用广义哈密顿混沌系统作为伪随机信号发生器,以此提高算法的安全性,避免重构吸引子的攻击;利用二维离散小波变换,通过打乱图像的低频部分,提高加密算法的运行速度。仿真研究表明,该图像加密算法具有很好的加密效果。安全分析结果进一步表明,该加密算法适合用于图像加密应用。 展开更多

关键词 哈密顿保守 混沌系统 NIST测试 图像加密 二维离散小波变换

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基于m序列和球腔体的二维动态耦合映像格系统及其特性

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作者 马英杰 田彦 +3 位作者 赵耿 杨亚涛 覃晶滢 洪辉 《计算机科学》 北大核心 2025年第4期381-391,共11页

为解决现有时空混沌系统中动力学复杂性较低和生成序列之间相关度较高的问题,提出了一种基于m序列和球腔体的二维动态耦合映像格系统。利用改进的m序列来构建迭代矩阵,用于确定每个格点在迭代过程中耦合对象的索引和扰动符号,采用球腔... 为解决现有时空混沌系统中动力学复杂性较低和生成序列之间相关度较高的问题,提出了一种基于m序列和球腔体的二维动态耦合映像格系统。利用改进的m序列来构建迭代矩阵,用于确定每个格点在迭代过程中耦合对象的索引和扰动符号,采用球腔体构造的分段混沌映射对混沌序列引入强度可控的扰动。通过分岔图、回归映射、Lyapunov指数和K熵评估系统的动力学特性,并对生成序列的相关性、均匀性、随机性以及系统的计算复杂度进行测试与验证。仿真实验与对比分析表明,该系统呈现出丰富的非线性动力学行为和优越的性能指标,包括周期倍增和分叉现象,在数据加密、图像加密和S盒生成领域具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 混沌系统 二维耦合映像格 M序列 动力学特性 球腔体

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双混沌系统图像加密方案 被引量：2

3

作者 陈光喜 王瑛皓 曾振柄 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第34期101-103,133,共4页

提出一种基于baker映射置乱、Logistic映射和Lorenz方程相结合的双混沌系统的图像加密算法。通过对图像分块,引入随机坐标,避免baker映射将(0,0)映射到自身;将Logistic映射和Lorenz方程相结合构造双混沌映射序列,结合baker映射实现图像... 提出一种基于baker映射置乱、Logistic映射和Lorenz方程相结合的双混沌系统的图像加密算法。通过对图像分块,引入随机坐标,避免baker映射将(0,0)映射到自身;将Logistic映射和Lorenz方程相结合构造双混沌映射序列,结合baker映射实现图像加密。算法可缩短单个加密序列的长度,降低单混沌映射引起的退化风险,从而提高了加密算法的安全性。实验证明算法对密钥的敏感度强,能抵御各种攻击。 展开更多

关键词 图像加密 混沌映射 BAKER映射 双混沌系统

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一双峰混沌系统非线性动力学行为 被引量：3

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作者 于津江 王荣爱 许海波 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期341-344,共4页

通过对一双峰混沌系统的非线性动力学行为的研究,发现随着系统参数的变化,双峰混沌系统由混沌状态开始,经阵发性混沌、不动点、倍周期分岔到受初始值的影响两个混沌吸引子,而后又收敛为另一个不动点,最后再次进入混沌状态。该系统呈现... 通过对一双峰混沌系统的非线性动力学行为的研究,发现随着系统参数的变化,双峰混沌系统由混沌状态开始,经阵发性混沌、不动点、倍周期分岔到受初始值的影响两个混沌吸引子,而后又收敛为另一个不动点,最后再次进入混沌状态。该系统呈现出复杂的非线性动力学行为。 展开更多

关键词 双峰混沌系统 阵发性混沌 混沌吸引子 倍周期分岔

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基于分块FRIT-SVD的鲁棒零水印算法 被引量：5

5

作者 曲长波 于智龙 李栋栋 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期1005-1016,共12页

针对水印图像轮廓特征的提取,使用小波变换并不是最佳方式,脊波变换较小波变换有着更好的逼近精度和稀疏性能。结合二维混沌系统、SVD和位平面技术共同构造零水印信息,提出了一种基于脊波变换域的鲁棒零水印算法。该算法首先对载体图像... 针对水印图像轮廓特征的提取,使用小波变换并不是最佳方式,脊波变换较小波变换有着更好的逼近精度和稀疏性能。结合二维混沌系统、SVD和位平面技术共同构造零水印信息,提出了一种基于脊波变换域的鲁棒零水印算法。该算法首先对载体图像进行二维一级小波变换提取低频域,利用分块策略对其分块并进行有限脊波变换(FRIT),经SVD提取最大奇异值构造特征矩阵后,使用二维混沌系统对特征矩阵进行置乱加密,提取特征矩阵中的重要位平面与加密水印信号结合生成注册零水印信息,不仅提高了水印鲁棒性,双重加密后的水印安全性能也得到提升。实验表明,该算法具有较好的鲁棒性、安全性和易操作性,能够有效抵抗各类图像攻击。 展开更多

关键词 脊波变换 奇异值分解 二维混沌系统 重要位平面 零水印算法

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Lü混沌系统和Liu混沌系统异结构同步 被引量：1

6

作者 冯浩 杨洋 +1 位作者 张若洵 杨世平 《河北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第5期612-615,共4页

基于Lyapunov稳定性理论,结合反馈控制和自适应控制方法,提出了Lü混沌系统与Liu混沌系统异结构混沌系统同步的新方法.通过数值模拟和电路仿真,证实了该方法的有效性和可行性.

关键词 Lü系统 Liu系统 混沌异结构同步 电路仿真

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基于两级算法的混沌控制 被引量：3

7

作者 朱少平 钱富才 刘丁 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1259-1262,共4页

提出了一种两级算法,可以解决连续混沌系统的最小能量控制问题,首先,给出一个二次目标函数,同时把混沌系统分解为线性部分和非线性部分.上级算法对混沌系统中的非线性部分进行预估,并把整个原系统表为带有常系数的线性系统;下级算法用... 提出了一种两级算法,可以解决连续混沌系统的最小能量控制问题,首先,给出一个二次目标函数,同时把混沌系统分解为线性部分和非线性部分.上级算法对混沌系统中的非线性部分进行预估,并把整个原系统表为带有常系数的线性系统;下级算法用极小值原理解决这个典型线性二次最优控制问题,并把解返回到上级算法,上级算法根据下级的解对非线性部分重新预估.这样通过两级间不断的信息交换,最终得到混沌系统的最优控制律.该方法不仅实现了对混沌系统的控制,而且在整个控制过程中保证控制能耗为最小.证明了算法的收敛性和闭环系统的稳定性.对统一混沌系统的仿真结果表明了控制策略的有效性. 展开更多

关键词 混沌系统 两级算法 最优控制

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基于Melnikov方法的电力系统混沌振荡参数计算 被引量：9

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作者 朱志宇 蔡立勇 刘维亭 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期41-45,共5页

为了研究大干扰下电力系统中的混沌振荡,提高电力系统的稳定性,分析了非线性三参数二机电力系统振荡的异宿分支,给出了Melnikov函数的计算方法,推导出了Melnikov函数具有简单零点的条件,获得了电力系统发生混沌振荡的锥形参数区域和带... 为了研究大干扰下电力系统中的混沌振荡,提高电力系统的稳定性,分析了非线性三参数二机电力系统振荡的异宿分支,给出了Melnikov函数的计算方法,推导出了Melnikov函数具有简单零点的条件,获得了电力系统发生混沌振荡的锥形参数区域和带形参数区域,从而阐明了二机电力系统产生混沌振荡的机理,得到了定量化的参数条件,为准确判断混沌振荡和提高大偏差状态下电力系统的稳定性提供了计算依据。最后通过仿真实验证实了当系统所受到的周期性负荷扰动足够大时,电力系统将出现混沌振荡。 展开更多

关键词 混沌振荡 二机电力系统 MELNIKOV函数 异宿分支

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Rikitake双圆盘耦合发电机系统的动力学行为仿真与分析 被引量：2

9

作者 姚齐国 李林 +1 位作者 刘玉良 刘国平 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期46-49,共4页

推导出了Rikitake双圆盘耦合发电机系统的数学方程,明确了在不同参数下发电机电流与圆盘角速度的关系,计算了李雅普诺夫指数及混沌吸引子的分维数.讨论了系统的混沌分岔行为和周期窗口的性态变化及其可能出现的混沌运动形态,数值仿真得... 推导出了Rikitake双圆盘耦合发电机系统的数学方程,明确了在不同参数下发电机电流与圆盘角速度的关系,计算了李雅普诺夫指数及混沌吸引子的分维数.讨论了系统的混沌分岔行为和周期窗口的性态变化及其可能出现的混沌运动形态,数值仿真得到双圆盘发电机模型在一定参数和初始状态下的混沌吸引子,并分析了系统的对称性、平衡点、功率谱及稳定性等基本动力学特性.这些特性在机电控制等方面具有重要的理论意义和实用价值,也为解释地磁场逆转问题提供新的思路. 展开更多

关键词 耦合发电机系统 混沌吸引子 动力学特性 仿真

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混沌系统异结构之间的指数反同步 被引量：5

10

作者 王兰梓 房辉 《西南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期721-726,共6页

论文引入混沌系统异结构之间的指数反同步概念,构造恰当的新型非线性反馈控制函数,实现Lv混沌系统和Liu混沌系统之间的指数反同步,通过数值模拟验证该方法的有效性.该方法比一般的控制方法优越,具有更强的实用性.

关键词 混沌系统 异结构 指数反同步 非线性反馈控制函数 Lv混沌系统 LIU混沌系统 数值模拟

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非线性方程组求解的超混沌序列最小二乘法及其应用 被引量：4

11

作者 罗佑新 何哲明 车晓毅 《湖南文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期36-39,共4页

针对非线性方程组的求解在工程上具有广泛的实际意义,经典的数值算法如牛顿法存在其收敛性依赖于初值而实际计算中初值难确定的问题,将超混沌序列和最小二乘法结合,应用二维离散超混沌系统产生迭代初始点,提出了应用超混沌序列的最小二... 针对非线性方程组的求解在工程上具有广泛的实际意义,经典的数值算法如牛顿法存在其收敛性依赖于初值而实际计算中初值难确定的问题,将超混沌序列和最小二乘法结合,应用二维离散超混沌系统产生迭代初始点,提出了应用超混沌序列的最小二乘法求解非线性方程组全部实数解的新方法.测试结果表明新方法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 非线性方程组 二维离散超混沌系统 超混沌序列 最小二乘法

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一种基于复合混沌映射的单向Hash函数构造 被引量：1

12

作者 王丽燕 李占梅 刘自新 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期742-748,共7页

基于二维Logistic映射和分段线性混沌映射,提出了一种新的Hash函数构造方法.该方法用二维Logistic映射的输出作为分段线性映射的分段参数P,再用带有参数P的分段线性混沌映射构造单向散列函数,最后对算法进行了理论分析和一系列的仿真实... 基于二维Logistic映射和分段线性混沌映射,提出了一种新的Hash函数构造方法.该方法用二维Logistic映射的输出作为分段线性映射的分段参数P,再用带有参数P的分段线性混沌映射构造单向散列函数,最后对算法进行了理论分析和一系列的仿真实验.结果表明该算法所构造的单向散列函数可以满足随机性和抗碰撞性等各项性能指标要求,在数字签名和系统认证方面有着广阔的应用前景. 展开更多

关键词 混沌动力系统 HASH函数 二维Logistic混沌映射

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利用非线性函数控制的混沌异结构同步 被引量：2

13

作者 万志超 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第4期52-55,共4页

研究了利用非线性函数控制的混沌异结构同步问题.基于Lyapunov稳定性理论,设计了非线性控制函数,使得同步误差系统的Lyapunov函数的形式为V(e)=eTPe(P为正定矩阵),根据数学公式推导,理论证明了该方法可以实现不同混沌系统之间的异结构同... 研究了利用非线性函数控制的混沌异结构同步问题.基于Lyapunov稳定性理论,设计了非线性控制函数,使得同步误差系统的Lyapunov函数的形式为V(e)=eTPe(P为正定矩阵),根据数学公式推导,理论证明了该方法可以实现不同混沌系统之间的异结构同步.数值模拟进一步验证了所提出方案的有效性. 展开更多

关键词 混沌 异结构同步 非线性控制函数

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基于二维分段线性映射的图像加密方法 被引量：4

14

作者 袁岁维 范九伦 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第6期181-184,共4页

提出了二维分段线性映射,证明了该映射是混沌的.利用映射生成图像加密时所需的随机矩阵与随机序列,通过对原图像进行异或运算和循环移位运算,达到加密图像的目的.该方法简单、实用,实验结果表明:加密结果图像具有良好的加密效果和较高... 提出了二维分段线性映射,证明了该映射是混沌的.利用映射生成图像加密时所需的随机矩阵与随机序列,通过对原图像进行异或运算和循环移位运算,达到加密图像的目的.该方法简单、实用,实验结果表明:加密结果图像具有良好的加密效果和较高的安全性. 展开更多

关键词 二维分段线性映射 混沌系统 异或运算 循环移位 图像加密

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二平衡点非线性系统的混沌动力学特征 被引量：1

15

作者 陆安山 李尚平 《桂林工学院学报》 北大核心 2008年第3期430-433,共4页

由三平衡点非线性Lorenz系统、Chen系统和Lü系统线性部分的系数矩阵行列式的特征,构造了一个二平衡点三维非线性动力学系统,并从平衡点性质、Lyapunov指数、吸引子特性、相轨迹和庞卡莱映射等方面研究其混沌动力学行为,表明该系统... 由三平衡点非线性Lorenz系统、Chen系统和Lü系统线性部分的系数矩阵行列式的特征,构造了一个二平衡点三维非线性动力学系统,并从平衡点性质、Lyapunov指数、吸引子特性、相轨迹和庞卡莱映射等方面研究其混沌动力学行为,表明该系统具有混沌特征。 展开更多

关键词 二平衡点混沌系统 分岔 LYAPUNOV指数 POINCARE映射

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基于快速响应码约束的光学图像加密算法 被引量：6

16

作者 曹蕾 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期121-128,共8页

为提高光学图像加密算法的安全性与解密质量,方便密钥的存储、管理与传输,提出一种基于快速响应(QR)码约束与混沌Gyrator变换的图像加密算法。引入二维耦合混沌系统,利用明文像素对其进行迭代后输出2个随机相位掩码。通过2个混沌序列来... 为提高光学图像加密算法的安全性与解密质量,方便密钥的存储、管理与传输,提出一种基于快速响应(QR)码约束与混沌Gyrator变换的图像加密算法。引入二维耦合混沌系统,利用明文像素对其进行迭代后输出2个随机相位掩码。通过2个混沌序列来计算2个Gyrator变换的旋转角度,然后利用明文生成相应的QR码,并将其置于2个随机相位掩码结构的输入平面,通过两级Gyrator变换输出一个实值密文。同时,借助QR码的支撑约束条件对传统的相位检索技术进行改进,最终从密文中检索到初始的QR码后解密图像。实验结果表明,与借助圆谐分量展开与Gyrator变换实现光学图像加密的算法相比,该算法具有较高的安全性与解密质量,在噪声攻击下,其复原图像的失真度较低。 展开更多

关键词 光学图像加密 快速响应码 二维耦合混沌系统 随机相位掩码 Gyrator变换 相位检索技术

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二维离散系统的分析与超混沌控制 被引量：1

17

作者 刘晓君 何万生 +1 位作者 王三福 夏鸿鸣 《天水师范学院学报》 2009年第5期38-41,共4页

首先利用理论分析了一个二维离散超混沌系统的不动点的稳定性,以此得到系统发生Neimark-Sacker分岔时参数a的近似值.数值模拟得到系统随a变化的分岔图,李雅普诺夫指数以及超混沌吸引子.并给出了系统的分形边界,最后将混沌控制方法中的... 首先利用理论分析了一个二维离散超混沌系统的不动点的稳定性,以此得到系统发生Neimark-Sacker分岔时参数a的近似值.数值模拟得到系统随a变化的分岔图,李雅普诺夫指数以及超混沌吸引子.并给出了系统的分形边界,最后将混沌控制方法中的小波函数构成的非线性映射压缩法应用于本系统的超混沌控制,得到了很好的控制结果. 展开更多

关键词 二维超混沌系统 NEIMARK-SACKER分岔 混沌 超混沌控制

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基于SHA-256和DNA序列的彩色二维码混沌加密方法 被引量：7

18

作者 杨宏宇 王在明 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期629-637,共9页

为解决彩色二维码易伪造、易携带病毒、抗攻击能力弱等问题,提出一种彩色二维码混沌加密方法.该方法利用Lorenz混沌系统产生索引置乱二维码像素值,采用SHA-256生成加密密钥及Lorenz混沌系统初始值.用DNA序列置换像素值矩阵,将RGB灰度矩... 为解决彩色二维码易伪造、易携带病毒、抗攻击能力弱等问题,提出一种彩色二维码混沌加密方法.该方法利用Lorenz混沌系统产生索引置乱二维码像素值,采用SHA-256生成加密密钥及Lorenz混沌系统初始值.用DNA序列置换像素值矩阵,将RGB灰度矩阵合成为加密彩色二维码.对该方法的密钥空间、密钥灵敏度、信息熵、抗差分攻击、抗统计攻击和相关性进行了实验验证和分析.实验结果表明,该方法具有较好的伪随机性、防伪造性和抗攻击性. 展开更多

关键词 彩色二维码 SHA-256 混沌系统 DNA序列 加密 抗攻击

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一种基于双混沌系统的军事图像加密算法 被引量：2

19

作者 范继 唐旭 +2 位作者 舒立鹏 周加永 薛少辉 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2022年第9期163-169,共7页

提出了一种基于双混沌系统的军事图像加密算法。利用二维耦合Logistic映射和Liu混沌系统初步设计了加密算法,算法分为置乱和扩散过程。在置乱阶段,利用两个混沌系统产生的混沌随机序列得到关联混沌序列,然后对明文进行置乱;在扩散阶段,... 提出了一种基于双混沌系统的军事图像加密算法。利用二维耦合Logistic映射和Liu混沌系统初步设计了加密算法,算法分为置乱和扩散过程。在置乱阶段,利用两个混沌系统产生的混沌随机序列得到关联混沌序列,然后对明文进行置乱;在扩散阶段,根据两个混沌系统产生的混沌随机序列对置乱图像进行3次不同方式的扩散。仿真结果表明,提出的算法实用性强,对密钥具有敏感性,且能够有效抵抗密码分析,可以运用于军事图像的传输过程中。 展开更多

关键词 二维耦合Logistic映射 LIU混沌系统 置乱和扩散 图像加密

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双振子差分混沌特性判别方法 被引量：14

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作者 赵华 尹成群 +1 位作者 尚秋峰 耿玉静 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期32-35,共4页

利用混沌振子检测微弱信号具有灵敏度高、抗噪性好等优点,其检测的关键在于对混沌特性的判别。该文在对Duffing振子混沌特性研究的基础上,提出了一种利用双振子差分来进行混沌特性判别的新方法。该方法具有直观、计算量小、抗噪性好和... 利用混沌振子检测微弱信号具有灵敏度高、抗噪性好等优点,其检测的关键在于对混沌特性的判别。该文在对Duffing振子混沌特性研究的基础上,提出了一种利用双振子差分来进行混沌特性判别的新方法。该方法具有直观、计算量小、抗噪性好和易于实现等优点。文中阐述了该方法的原理,提出混沌牵引的概念,给出相应的判别程序流程,最后对该方法进行了数字仿真,并应用该方法处理小电流接地故障保护现场数据,仿真试验结果证明了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 电力系统 双振子差分 混沌 DUFFING方程 混 沌牵引 微弱信号检测

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