嵌入Cat映射的混合变异探路者算法及其应用

1

作者 毛雪迪 王冰 +2 位作者 夏煌智 张鲁平 李永超 《计算机技术与发展》 2024年第2期171-179,共9页

针对探路者算法(PFA)求解精度不高、寻优速度较慢与易陷入局部最优等问题,提出一种嵌入Cat映射的混合变异探路者算法(CHMPFA)运用于函数优化问题中。首先,利用Cat混沌映射的随机性和分散性等特点,再结合反向学习的引导作用,使种群能够... 针对探路者算法(PFA)求解精度不高、寻优速度较慢与易陷入局部最优等问题,提出一种嵌入Cat映射的混合变异探路者算法(CHMPFA)运用于函数优化问题中。首先,利用Cat混沌映射的随机性和分散性等特点,再结合反向学习的引导作用,使种群能够覆盖在更为广阔的搜索空间,提高算法的全局搜索能力;其次,在探路者位置更新阶段引入衰减因子平衡算法的全局和局部搜索能力,通过迭代次数的增长逐渐地缩小搜索空间范围,帮助算法快速找到最优解,从而提升算法的搜索效率和收敛速度;最后,利用变异概率随机选择柯西变异或高斯变异对最优个体进行位置扰动,两种变异策略能够帮助个体快速跳出局部最优向其它区域前进。将CHMPFA在10个经典基准测试函数和12个复杂的CEC2017函数集上进行测试,并将其运用于压力容器工程设计问题,与原算法和其它算法的实验结果进行比较,结果表明CHMPFA的求解精度、寻优速度与局部最优规避性均明显加强,更低的工程造价成本进一步验证了CHMPFA的鲁棒性。 展开更多

关键词 探路者算法 函数优化问题 cat映射 混合变异 工程优化问题

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一种结合Cat映射和Henon映射的图像加密技术 被引量：6

2

作者 田汉清 全吉成 +2 位作者 程红 王宏伟 王志强 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第9期286-288,共3页

利用经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图像各像素点的位置,达到加密的目的,但由于Arnoldcat映射具有周期性的特点,经过一定次数的迭代后可以恢复原始图像,给系统带来了一定的安全隐患。把经过Arnoldcat映射置乱的图像注入Henon... 利用经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图像各像素点的位置,达到加密的目的,但由于Arnoldcat映射具有周期性的特点,经过一定次数的迭代后可以恢复原始图像,给系统带来了一定的安全隐患。把经过Arnoldcat映射置乱的图像注入Henon映射的混沌系统中,在位置置乱的基础上再进行像素值置乱,充分打乱图像的像素相关性,有效地避免了这一缺点。仿真结果表明,该算法可以达到较好的加密效果,并且具有较强的抗攻击性能。 展开更多

关键词 混沌 图像加密 cat映射 HENON映射

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基于Cat映射和Lu混沌映射的图像加密方案 被引量：9

3

作者 张健 于晓洋 任洪娥 《电子器件》 CAS 2007年第1期155-157,共3页

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感,以及生成的混沌序列具有伪随机性的特性,近年来在图像加密领域得到了广泛的应用.经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图象各像素点的位置,但是多次迭代之后会还原出原始图像,给系统带来... 由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感,以及生成的混沌序列具有伪随机性的特性,近年来在图像加密领域得到了广泛的应用.经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图象各像素点的位置,但是多次迭代之后会还原出原始图像,给系统带来一定的安全隐患.使用Arnoldcat映射和Lu混沌映射可以有效地避免这一缺点,从而实现混淆和扩散的目的.通过仿真实验,结果分析表明该种方法能够得到令人满意的加密效果. 展开更多

关键词 混沌 图像加密 cat映射 Lu混沌映射

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基于改进cat映射与混沌系统的彩色图像快速加密算法 被引量：15

4

作者 孙倩 胡苏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期233-237,255,共6页

针对已有基于混沌系统的图像加密算法计算复杂度较高的问题,基于改进cat映射提出一种计算复杂度较低、易于实现的彩色图像加密算法。该算法包括置乱与扩散两层。置乱层采用比特置乱代替传统的字节置乱,彻底打乱图像各像素的位置,并且对... 针对已有基于混沌系统的图像加密算法计算复杂度较高的问题,基于改进cat映射提出一种计算复杂度较低、易于实现的彩色图像加密算法。该算法包括置乱与扩散两层。置乱层采用比特置乱代替传统的字节置乱,彻底打乱图像各像素的位置,并且对传统二维cat映射进行改进,大幅度地提高了计算效率,采用均匀的混沌伪随机产生器动态地改变加/解密过程每轮的控制参数,提高了加密系统的安全性;扩散层则采用比特矩阵方法将每块扩散处理。基于真实图像的实验结果表明,该算法可抵御不同类型的攻击,计算效率较高。 展开更多

关键词 混沌系统 图像加密 cat映射 置乱层 扩散层

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基于超混沌和扩展Cat映射的实时视频流加密算法 被引量：2

5

作者 殷虹 陈增强 +1 位作者 张兴会 袁著祉 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2007年第5期470-470,共1页

由于超混沌系统具有随机性好、可确定再生且密钥空间较大的特性，提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展Cat映射的实时视频流加密算法。由于流密码加密可增加密码的复杂度，而块密码加密可帮助流密码抵挡已知明文攻击，从而大大提高... 由于超混沌系统具有随机性好、可确定再生且密钥空间较大的特性，提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展Cat映射的实时视频流加密算法。由于流密码加密可增加密码的复杂度，而块密码加密可帮助流密码抵挡已知明文攻击，从而大大提高了密码的抗攻击性。因此，提出将流密码和块密码相结合实现视频流的实时加密，克服了现有的多数基于混沌系统的视频加密算法不能抵抗已知明文攻击和密钥空间小的缺点。该算法流密码采用四维连续超混沌方程进行加密，可同时生成4个混沌序列， 展开更多

关键词 超混沌 视频流加密 cat映射 块密码 流密码

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基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法 被引量：1

6

作者 张新 柏逢明 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2015年第4期93-96,共4页

为了提高彩色卫星图像的加密效果,提出了一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法。该算法利用广义cat映射的构造思想,将离散广义cat映射的第一个变换表达式所对应的变换结果非线性的融入第二个变换表达式,利用改进广义cat映射... 为了提高彩色卫星图像的加密效果,提出了一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法。该算法利用广义cat映射的构造思想,将离散广义cat映射的第一个变换表达式所对应的变换结果非线性的融入第二个变换表达式,利用改进广义cat映射对彩色卫星图像的三个色彩分量分别进行三轮置乱,然后利用复合混沌映射对置乱后的图像进行扩散。经过理论分析和仿真实验检测,该算法可以更好的改善图像的加密效果,具有密钥空间大、抗统计攻击能力强、密钥敏感性强等良好的性能,能够达到相应的安全水平。 展开更多

关键词 cat映射 彩色卫星图像 置乱 加密算法

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基于二维Cat映射的混沌二相编码性能分析 被引量：1

7

作者 吴冉 刘晓慧 周荣艳 《南阳理工学院学报》 2016年第4期25-28,共4页

针对目前常用的伪随机二相编码信号的缺点,利用二维Cat混沌映射产生混沌序列并进行数字量化生成Cat二相码,重点分析了Cat二相码的相关性、模糊函数和多普勒敏感性能。仿真结果表明,Cat二相码的自相关性能良好,抗干扰和抗截获能力强,测... 针对目前常用的伪随机二相编码信号的缺点,利用二维Cat混沌映射产生混沌序列并进行数字量化生成Cat二相码,重点分析了Cat二相码的相关性、模糊函数和多普勒敏感性能。仿真结果表明,Cat二相码的自相关性能良好,抗干扰和抗截获能力强,测速测距精度高,经匹配滤波器输出的旁瓣低且均匀,不容易丢失目标信息,目标速度较低时,产生的多普勒频移对Cat二相码的匹配输出影响不大,且没有时移,是一种比较理想的雷达脉冲压缩信号。 展开更多

关键词 二维cat映射 二相编码 混沌 多普勒频率

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基于超混沌和扩展Cat映射的实时视频流加密算法(英文)

8

作者 殷虹 陈增强 +1 位作者 张兴会 袁著祉 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2007年第6期625-633,共9页

为提高密码的抗攻击性,利用超混沌系统随机性好、可确定再生,且密钥空间较大的特性,提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展Cat映射的实时视频流加密算法。该算法将流密码和块密码相结合,实现视频流的实时加密,克服了现有的多数基于混... 为提高密码的抗攻击性,利用超混沌系统随机性好、可确定再生,且密钥空间较大的特性,提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展Cat映射的实时视频流加密算法。该算法将流密码和块密码相结合,实现视频流的实时加密,克服了现有的多数基于混沌系统的视频加密算法不能抵抗已知明文攻击和密钥空间小的缺点。流密码采用四维连续超混沌方程进行加密,可同时生成4个混沌序列,既提高了加密速度,又增加了密码的复杂度。块密码应用扩展的Cat映射,通过将信息置乱进行加密,Cat映射对初值和参数敏感,置乱效果好,且是双射函数,适合于信息的加密。实验结果表明,该算法安全性高,密钥空间大,能抵抗统计分析、差分攻击,密钥敏感性高,加密速度快,可达到3 Mb it/s,满足实时处理的要求。同时,该算法与视频压缩算法相独立,实现简单。 展开更多

关键词 超混沌 视频流加密 cat映射 块密码 流密码

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一种基于混沌序列控制的3D cat映射加密算法 被引量：1

9

作者 叶瑞松 郗坤洪 《汕头大学学报（自然科学版）》 2007年第2期64-70,共7页

讨论并比较了3D cat映射与二维Arnold映射的差别,在此基础上改进了3D cat映射变换置乱方法,并利用复合混沌控制序列对像素灰度进行变换,从而实现图像像素位置和灰度值同时改变的加密效果.结果表明,这种加密方法具有较好的有效性.

关键词 3D cat映射 ARNOLD 置乱度 复合混沌序列

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基于二维Cat映射的调频雷达信号性能分析 被引量：3

10

作者 刘海玲 高火涛 吴冉 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第3期116-119,共4页

基于一维混沌的调频(FM)信号的相空间结构性强,容易被截获,提出了基于二维Cat映射的调频信号。给出了高维混沌调频信号的信号模型,并将基于二维Cat映射的调频信号分别与一维Bernulli调频信号和线性调频(LFM)信号从不同角度进行详细比较... 基于一维混沌的调频(FM)信号的相空间结构性强,容易被截获,提出了基于二维Cat映射的调频信号。给出了高维混沌调频信号的信号模型,并将基于二维Cat映射的调频信号分别与一维Bernulli调频信号和线性调频(LFM)信号从不同角度进行详细比较。仿真结果表明,基于二维Cat映射的调频信号与Bernulli调频信号相比,在具有相似的自相关特性、功率谱特性和模糊函数特性的同时,相空间更复杂,具有更低的截获率;与LFM信号相比,具有更高的距离、速度分辨力,不存在距离速度耦合,脉压输出的距离旁瓣更低,但是对多普勒频移更敏感。对该信号的研究可以为对低截获率要求高、多普勒频移范围较小的场合提供参考。 展开更多

关键词 二维cat映射 调频信号 自相关函数 相空间 多普勒敏感

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基于低轮的AES和改进的Cat映射算法的图像加密方法

11

作者 马婷 《信息与电脑》 2019年第8期46-47,50,共3页

基于传统加密算法耗时的不足,提出了一种新的图像加密算法,即利用改进的Cat映射算法进行4轮像素置乱,再利用AES算法进行2轮加密。笔者分析了此算法的安全性并通过实验进行证明,算法不仅具有良好的加密效果和时效性,而且能够抵抗裁剪攻... 基于传统加密算法耗时的不足,提出了一种新的图像加密算法,即利用改进的Cat映射算法进行4轮像素置乱,再利用AES算法进行2轮加密。笔者分析了此算法的安全性并通过实验进行证明,算法不仅具有良好的加密效果和时效性,而且能够抵抗裁剪攻击。低轮AES的引入,使混沌加密不再惧怕明文攻击,改进了加密方式,同时,扩大了密钥空间,具有较强的实用性。 展开更多

关键词 低轮AES cat映射 加密算法

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一种结合Cat和Logistic映射的混沌加密算法 被引量：5

12

作者 王亚伟 王行愚 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A02期128-131,共4页

为了使混沌加密算法具有较高安全性的同时又有较好的运算效率,提出了一种利用Cat映射与Logistic映射作为2个混沌发生器,通过正逆序迭代产生的混沌序列对明文进行加密.结果分析显示该算法具有较好的加密强度;对比基于Lorenz系统的混沌加... 为了使混沌加密算法具有较高安全性的同时又有较好的运算效率,提出了一种利用Cat映射与Logistic映射作为2个混沌发生器,通过正逆序迭代产生的混沌序列对明文进行加密.结果分析显示该算法具有较好的加密强度;对比基于Lorenz系统的混沌加密算法,该算法具有较好的运算效率.解决了低维混沌序列保密性不够和高维混沌系统加密速率慢的缺点. 展开更多

关键词 混沌加密 cat映射 LOGISTIC映射 数据加密

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基于Cat混沌与高斯变异的改进灰狼优化算法 被引量：33

13

作者 徐辰华 李成县 +1 位作者 喻昕 黄清宝 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第4期1-9,50,共10页

针对基本灰狼优化算法在求解复杂问题时同样存在依赖初始种群、过早收敛、易陷入局部最优等缺点,提出一种改进的灰狼优化算法应用于求解函数优化问题中。该算法首先利用混沌Cat映射产生灰狼种群的初始位置,为算法全局搜索过程的种群多... 针对基本灰狼优化算法在求解复杂问题时同样存在依赖初始种群、过早收敛、易陷入局部最优等缺点,提出一种改进的灰狼优化算法应用于求解函数优化问题中。该算法首先利用混沌Cat映射产生灰狼种群的初始位置,为算法全局搜索过程的种群多样性奠定基础;同时引入粒子群算法中的个体记忆功能以便增强算法的局部搜索能力和加快其收敛速度;最后采用高斯变异扰动和优胜劣汰选择规则对当前最优解进行变异操作以避免算法陷入局部最优。对13个基准测试函数进行仿真实验,结果表明,与基本GWO算法、PSO算法、GA算法以及ACO算法相比,该算法具有更好的求解精度和更快的收敛速度。 展开更多

关键词 混沌cat映射 灰狼优化算法 函数优化 高斯变异 优胜劣汰选择

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对一种基于混沌映射的对称图像加密算法的改进 被引量：5

14

作者 张伟 廖晓峰 +2 位作者 杨华千 韦鹏程 黄松 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2007年第12期248-251,共4页

文[1]提出了一种基于3DCat映射的对称图像加密算法,文[2]对其安全性进行了分析,指出该算法在抗选择明文攻击能力方面性能比较差。本文在文[1]的基础上,提出了一种改进的对称图像加密算法。在本算法中,通过复合离散混沌系统隐藏混沌序列... 文[1]提出了一种基于3DCat映射的对称图像加密算法,文[2]对其安全性进行了分析,指出该算法在抗选择明文攻击能力方面性能比较差。本文在文[1]的基础上,提出了一种改进的对称图像加密算法。在本算法中,通过复合离散混沌系统隐藏混沌序列产生时所经历的迭代次数,来避免文[2]的基于符号动力学的密码分析。理论分析和仿真实验表明,本文提出的改进算法在保持了原来算法的各种抗攻击能力性能的同时,进一步提高了原算法的抗选择明文攻击能力。 展开更多

关键词 混沌图像加密算法 3D cat映射 复合离散混沌系统 密码分析 选择明文攻击

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双混沌映射的图像加密技术 被引量：5

15

作者 林克正 钟媛 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第36期195-197,209,共4页

为了提高图像加密算法的安全性和高效性,提出了一种分段Logistic混沌映射与Cat映射相结合的双混沌系统。首先由改进后的Logistic映射确定选用哪种映射进行迭代,从而确定混沌密钥,最后对算法的安全性进行分析。实验结果表明,该算法的密... 为了提高图像加密算法的安全性和高效性,提出了一种分段Logistic混沌映射与Cat映射相结合的双混沌系统。首先由改进后的Logistic映射确定选用哪种映射进行迭代,从而确定混沌密钥,最后对算法的安全性进行分析。实验结果表明,该算法的密钥空间较大,并具有较高的初值敏感性和抗攻击能力,是一种新的有效的图像加密算法。 展开更多

关键词 图像加密 混沌 LOGISTIC映射 cat映射

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基于Cat-Logistic模型的安全网络编码方法研究 被引量：4

16

作者 徐光宪 高嵩 华一阳 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期150-154,共5页

在Cat-Logistic模型的基础上提出一种安全网络编码方法。构造Cat-Logistic映射模型,根据该模型生成三级密钥信息,对密钥信息进行迭代处理,通过取余的方式将密文信息传送给随机数生成器,产生种子秘钥增强编码的安全性。加密数据经过混沌... 在Cat-Logistic模型的基础上提出一种安全网络编码方法。构造Cat-Logistic映射模型,根据该模型生成三级密钥信息,对密钥信息进行迭代处理,通过取余的方式将密文信息传送给随机数生成器,产生种子秘钥增强编码的安全性。加密数据经过混沌系统生成加密信息,运用信宿列表译码算法将接收到的数据信息整合成信源密文,利用混沌序列解密得到原始信息。理论分析与仿真实验结果表明,该方法对多种窃听和污染攻击具有较强的抵抗能力。 展开更多

关键词 安全网络编码 cat映射 改进型Logistic映射 混沌序列 列表译码

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基于混沌复合映射的视频流文件分组加密设计与实现 被引量：1

17

作者 张小红 谢斐 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第11期61-63,共3页

混沌系统具有对初始条件的极端敏感性,初始条件的微小差异,将导致混沌系统的轨道演化很快变得互不相关,混沌的这种特性能很好地满足密码学的要求。提出了一种新的混沌加密算法模型,它以传统的分组加密思想为基础,把离散的Logistic映射... 混沌系统具有对初始条件的极端敏感性,初始条件的微小差异,将导致混沌系统的轨道演化很快变得互不相关,混沌的这种特性能很好地满足密码学的要求。提出了一种新的混沌加密算法模型,它以传统的分组加密思想为基础,把离散的Logistic映射与基于空间混沌的cat映射相结合,实现了对多媒体视频流AVI文件加密,实验表明该算法具有加密复杂度高和抗破译能力强等特点。 展开更多

关键词 混沌 分组加密 LOGISTIC映射 cat映射 视频流文件

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基于离散混沌CAT的图像加密算法研究与实现 被引量：2

18

作者 王小鸥 《信息化纵横》 2009年第8期52-55,共4页

针对图像加密算法中迭代性高、低维离散混沌加密密钥空间小、保密性低等特点,提出利用CAT映射对图像进行离散化,利用该映射的周期性变化对图像进行加密,对不同大小的图像采用不同的周期进行加密。通过实验表明:加密算法能对图像进行有... 针对图像加密算法中迭代性高、低维离散混沌加密密钥空间小、保密性低等特点,提出利用CAT映射对图像进行离散化,利用该映射的周期性变化对图像进行加密,对不同大小的图像采用不同的周期进行加密。通过实验表明:加密算法能对图像进行有效的加密,得出最佳的参数以达到最好的图像加密效果。 展开更多

关键词 混沌 cat映射 离散 图像加密

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基于高维混沌映射的图像加密算法

19

作者 徐杰 王娟 赵严 《现代科学仪器》 2014年第5期147-150,共4页

图像相对于文本等信息含有更大的信息量,传统的加密方法,如DES、RSA等具有结构复杂、密钥单一、加密速度慢等缺点,使得它很难满足图像这样大数据量的加密要求,本文将Arnold cat映射和四维混沌映射相结合,提出了一种具有更大的随机性和... 图像相对于文本等信息含有更大的信息量,传统的加密方法,如DES、RSA等具有结构复杂、密钥单一、加密速度慢等缺点,使得它很难满足图像这样大数据量的加密要求,本文将Arnold cat映射和四维混沌映射相结合,提出了一种具有更大的随机性和更大的密钥量的图像加密算法。应用Matlab进行仿真实验,结果表明该算法具有算法实现容易、加密速度快、密钥量大、对初始值敏感等优点。 展开更多

关键词 四维混沌 ARNOLD cat映射 图像加密

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基于混沌循环测量矩阵的新型能源互联网的同域采样方法

20

作者 杨杉 谭博 郭静波 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期370-376,共7页

随着新型能源互联网监测单元数量和类型的不断增多,使得采样率和采样数据量不断增加。为减少采样数据量,减轻传统数据采样负担,文章基于压缩感知理论,提出一种同域采样方法(Unified Domain Sampling,UDS),其本质在于利用压缩感知理论,... 随着新型能源互联网监测单元数量和类型的不断增多,使得采样率和采样数据量不断增加。为减少采样数据量,减轻传统数据采样负担,文章基于压缩感知理论,提出一种同域采样方法(Unified Domain Sampling,UDS),其本质在于利用压缩感知理论,实现不同类型数据的同域空间投影,通过基于同域空间的投影压缩采样来降低采样数据量。在基于压缩感知的同域空间投影中,利用混沌的伪随机性和循环矩阵的易构性,建立了混沌循环测量矩阵,并基于猫(Cat)映射实现了具体的混沌循环测量矩阵,以及对应的同域采样方法。实验结果表明,文章同域采样方法具有优秀的数据压缩和恢复能力,并且所采用的混沌循环测量矩阵优于传统的高斯循环测量矩阵。 展开更多

关键词 新型能源互联网 数据采样 循环矩阵 混沌原理 cat映射

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