1 重庆城市职业学院信息与智能工程学院，重庆 402160
2 电子科技大学计算机科学与工程学院，四川成都 611731
为了改善哈希算法对旋转等内容修改的鲁棒性，设计了径向 Tchebichef矩耦合颜色矢量角度的鲁棒图像哈希算法。引入 2D离散小波变换(DWT)，对图像的颜色矢量角度实施分解，获取对应的 4个子带，将其低频系数作为结构特征。采用径向 Tchebichef矩计算预处理图像的 Tchebichef矩，提取全局特征。通过组合这 2种特征，以形成中间哈希序列。设计加密函数，对中间哈希完成加密，得到目标哈希序列。计算初始目标与待识别图像的哈希序列之间的 l2范数距离，并将其与预设阈值作比较，完成图像内容的真伪判别。测试数据表明:相对于已有的哈希算法而言，所提算法具备更高的鲁棒性，可以对旋转、颜色与缩放等内容修改做出准确识别。
图像哈希 径向 Tchebichef矩 颜色矢量角度 全变分 离散小波变换 非线性复合混沌系统 范数距离 image Hash radial Tchebichef moment Color Vector Angle total variation discrete wavelet transform nonlinear composite chaotic system norm distance 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(7): 722
1 南京信息工程大学自动化学院, 南京 210000
2 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210000
针对DoS(Denial of Service)攻击和网络故障下的非线性耦合混沌系统, 提出了一种Delta算子框架下鲁棒滑模同步控制方法。首先, 对于连续时间和离散时间的非线性耦合混沌系统, 依据Delta算子理论, 建立Delta算子框架下的统一模型; 其次, 对提出的Delta算子混沌同步误差系统设计线性滑模面, 并利用线性矩阵不等式(LMI)方法给出滑模面存在的充分条件; 再次, 对上述同步误差系统设计滑模控制器, 使之能够在有限时间内快速到达滑模面, 实现非线性耦合混沌系统的渐近同步; 最后, 仿真算例结果表明在所设计的控制器下, 同步误差趋于零, 实现渐近同步, 说明了所提方法的可行性和有效性。
混沌系统 滑模控制(SMC) Delta算子系统 线性矩阵不等式(LMI) chaotic system Sliding Mode Control (SMC) Delta operator system Linear Matrix Inequality (LMI)
1 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室, 天津 300130
2 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室, 天津 300130
通过在 Yang 系统中添加具有忆阻器性质的项及其他非线性项, 提出了一种忆阻混沌系统。改变该系统的参数及状态变量的初值可得到单涡卷、双涡卷和三涡卷的混沌吸引子。以三涡卷时的系统为例, 分析了其动力学特性, 研究了该系统与加入了干扰信号的 Chen 系统的广义同步。应用滑模控制方法设计了同步控制器及参数自适应律, 并基于 Lyapunov 稳定性理论得出了实现同步的充分条件, 最后将所提出的同步方法与没有引入滑模控制的方法进行了比较。结果表明两个系统实现了同步, 参数得到了准确的估计, 且该方法比没有引入滑模控制的方法同步速度更快, 抗干扰能力更强。
混沌 广义同步 滑模控制 多涡卷混沌系统 忆阻器 chaos generalized synchronization sliding mode control multi-scroll chaotic system memristor
Next Generation Internet Access National Engineering Laboratory (NGIA), School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2017, 10(4): 378
湘潭大学 物理与光电工程学院, 湖南 湘潭 411105
通过引入多个线性状态反馈控制项和非线性状态反馈控制项, 提出了一个新型多翼统一混沌系统。在不同的系统参数下均能产生关于原点对称的真实四翼混沌吸引子, 还能产生蝴蝶吸引子、蝙蝠形吸引子和新型多翼混沌吸引子。采用常规的动力学分析方法研究了产生新型多翼混沌吸引子系统的基本动力学特性, 例如相图、耗散性分析、李雅普诺夫指数谱和分岔图。结果表明系统可以产生丰富的混沌行为, 该新型多翼混沌吸引子可以随参数的变化实现关于x轴对称的双翼混沌吸引子和关于原点对称的真实四翼混沌吸引子。
四维混沌系统 双翼混沌吸引子 真实四翼混沌吸引子 新型多翼混沌吸引子 four-dimensional chaotic system double-winged chaotic attractor real four-winged chaotic attractor new type of the multi-wing chaotic attractor 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(4): 676
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院 控制工程系, 上海 200093
针对加密算法对明文敏感性较低的问题, 提出了一种基于混沌系统的新型图像加密算法。采用SHA256函数对明文图像进行计算得到初值, 将初值代入混沌系统生成伪随机序列, 进一步使用该序列完成对明文图像的置乱。使用并行扩散机制对置乱图像进行第一轮扩散, 在此基础上利用DNA动态编码技术进行第二轮扩散。对DNA矩阵解码得到二进制矩阵, 进一步转化为十进制矩阵, 得到加密图像。进行了计算机仿真分析和对比, 通过对统计特性、差分特性、信息熵、密钥和鲁棒性的分析与测试, 表明该算法安全性较好且易于实现, 具有较大的应用前景。
SHA256函数 混沌系统 并行扩散 DNA编码 鲁棒性 SHA256 function chaotic system parallel diffusion DNA encoding robustness
1 安徽新华学院信息系统软件研究所, 安徽 合肥 230088
2 安徽警官职业学院信息管理系, 安徽 合肥 230088
针对彩色图像加密的特点，为了减弱图像相关性、加大密钥空间、提高安全性，提出DNA序列和分数阶Chen超混沌系统彩色图像加密算法。该算法将三维的彩色图像转换成三个二维DNA序列矩阵，利用分数阶Chen超混沌系统产生的混沌序列将三个DNA序列矩阵进行位置置乱，将置乱的三个DNA序列矩阵分别分成相等的小块，利用分数阶Chen混沌系统和DNA序列加法法则将块相加，重新组合小块并利用DNA解码规则得到彩色加密图像。仿真结果和安全性分析表明，与其他图像加密算法对比，该算法降低了算法空间和时间需求，相关性低，密钥空间大，密钥敏感性高，安全性更高，具有更强的抵御各种攻击能力。
图像处理 图像加密 DNA序列 分数阶Chen超混沌系统 彩色图像 激光与光电子学进展
2016, 53(9): 091003
1 河南师范大学数学与信息科学学院,大数据统计分析与优化控制河南省工程实验室, 河南 新乡 453007
2 广东第二师范学院计算机科学系,广州 510310
针对一类状态不能全部测量且含有不确定因素的混沌系统的同步问题, 基于LMI方法设计了一个非线性观测器; 观测器增益和混沌系统同步控制器的实际设计可以通过求解一个线性矩阵不等式获得; 另外利用设计的观测器, 给出了一个保密通信方案。最后通过对蔡氏电路数值模拟验证了所提方法的有效性。
保密通信 混沌系统 混沌同步 观测器 LMI方法 secure communication chaotic system chaos synchronization observer LMI approach
