×

超混沌TNC振荡器的复杂行为:共存爆发、空间磁化、多稳态控制以及在基于DNA编码的图像加密中的应用。 (英语) Zbl 1472.34068号

小结:在这项工作中,研究了著名的TNC超混沌振荡器动力学的几个新方面。在这项工作中出现了许多新的东西,即空间磁化的特殊结构、爆发模式的共存、多达四个非对称不同吸引子的共存、偏置增强和反单调性。除了TNC振荡器中这种有趣且特殊的特性组合外,还使用线性增强控制方案来控制多稳态现象。最后,知道数字图像的保护特别重要,将TNC振荡器伪随机超混沌序列的复杂性与DNA编码与二进制码的相似性相结合,构建了一种鲁棒性强、速度快的新图像加密算法。利用裁剪攻击、噪声攻击和差分攻击对该算法进行了成功的评估。结果表明,该算法效率高、质量好。

MSC公司:

34立方厘米 常微分方程的非线性振动和耦合振子
34A34飞机 非线性常微分方程和系统
34C28个 常微分方程的复杂行为与混沌系统
34二氧化碳 积分曲线、奇点、常微分方程极限环的拓扑结构
34天20分 常微分方程解的稳定性
34C23型 常微分方程的分岔理论
94A08型 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)
34D45号 常微分方程解的吸引子
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bao,B.,Luo,J.,Bao,H.,Chen,C.,Wu,H.&Xu,Q.[2019]“具有可切换稳定节点焦点的简单非自治隐藏混沌系统”,《国际分岔与混沌》291950168-1-10·Zbl 1435.34021号
[2] Belazi,A.,Abd El-Latif,A.A.&Belghith,S.[2016]“基于置换置换网络和混沌的新型图像加密方案”,Sign.Process.128155-170。
[3] Chai,X.,Yang,K.&Gan,Z.[2017]“具有动态密钥选择机制的基于混沌的新图像加密算法”,Multimed。工具应用程序769907-9927。
[4] Chen,G.,Mao,Y.&Chui,C.K.[2004]“基于3D混沌猫映射的对称图像加密方案”,混沌Solit。第21章,749-761·Zbl 1049.94009
[5] Chen,A.,Lu,J.,Lü,J.&Yu,S.[2006]“通过状态反馈控制生成超混沌L'üu吸引子”,Physica A364,103-110。
[6] Cushing,J.M.,Henson,S.M.和Blackburn,C.C.[2007]“竞争模型中的多种混合型引诱剂”,J.Biol。第1王朝,347-362年·Zbl 1284.92108号
[7] Elwakil,A.S.&Kennedy,M.P.[2000]“使用二极管-电感复合物的新型混沌振荡器配置”,《国际电子杂志》第87期,第397-406页。
[8] Enayatifar,R.,Abdullah,A.H.&Isnin,I.F.[2014]“使用混合遗传算法和DNA序列的基于混沌的图像加密”,Opt。激光发动机5683-93。
[9] Enayatifar,R.,Sadaei,H.J.,Abdullah,A.H.,Lee,M.&Isnin,I.F.[2015]“使用脱氧核糖核酸和细胞自动机混合模型的新型混沌图像加密”,Opt。激光发动机71、33-41。
[10] Evans,D.J.,Cohen,E.G.D.,Searles,D.J.和Bonetto,F.[2000]“关于Kaplan-Yorke维数和线性传输系数的注释”,J.Statist。物理101,17-34·Zbl 0997.82031号
[11] Fonzin,T.F.,Kengne,J.和Pelap,F.B.【2014】“4D超混沌振荡器的理论分析和自适应同步”,J.Chaos2014429809。
[12] Fonzin,T.F.、Srinivasan,K.、Kengne,J.和Pelap,F.B.[2018]“记忆超混沌振荡器中的共存分岔”,AEU-国际电子杂志。公社90,110-122。
[13] Fonzin,T.F.,Leutcho,G.D.,Tchagna Kouanou,A.,Tanekou,G.B.,Kengne,R.,Kengen,J.&Pelap,F.B.[2019]“通过线性增强方案实现滞后和并联分支的多稳定性控制”,Z.Naturforsch。A75,11-21。
[14] Fonzin,T.F.,Megavarna Ezhilarasu,P.,Njitacke Tabekoueng,Z.,Leutcho,G.D.,Kengne,J.,Thamilmaran,K.,Mezatio,A.B.&Pelap,F.B.[2020]“关于具有光滑双曲正弦非线性的简化正则Chua振荡器的动力学:超混沌,多稳态和多稳态控制”,Chaos29113105·Zbl 1427.34046号
[15] François,M.,Grosges,T.,Barchiesi,D.&Erra,R.[2012]“基于混沌函数的新图像加密方案”,Sign.Process.:图像Commun.27,249-259。
[16] Fu,C.,Lin,B.-B.,Miao,Y.-S.,Liu,X.和Chen,J.-J.[2011]“用于数字图像加密的基于混沌的比特级置换新方案”,Opt。委员会284,5415-5423。
[17] Gao,T.&Chen,Z.[2008a]“基于新的全混洗算法的图像加密”,《混沌孤岛》。分形38,213-220·Zbl 1142.94310号
[18] Gao,T.&Chen,Z.[2008b]“一种新的基于超链的图像加密算法”,Phys。莱特。A372,394-400·兹比尔1217.94096
[19] Gan,Z.,Chai,X.,Yuan,K.&Lu,Y.[2018]“基于LFT的S-盒和混沌的新型图像加密算法”,多媒体。工具应用程序778759-8783。
[20] Hitchzenko,P.&Medvedev,G.S.[2009]“小噪声诱发的突发振荡”,SIAM J.Appl。数学691359-1392·Zbl 1176.60044号
[21] Hua,Z.,Jin,F.,Xu,B.&Huang,H.[2018]“用于图像加密的二维Logistic-See-coupling映射”,Sign.Process.149,148-161。
[22] Jafari,S.&Sprott,J.C.[2013]“具有线平衡的简单混沌流”,《混沌Solit》。分形57,79-84·Zbl 1355.37056号
[23] Jafari,S.、Sprott,J.C.和Golpayegani,S.M.R.H.[2013]“无平衡的基本二次混沌流”,Phys。莱特。a377699-702·Zbl 1428.34059号
[24] Kalpana,J.&Murali,P.[2015]“基于DNA合成图像和混沌的多重DNA序列操作的改进彩色图像加密”,Optik126,5703-5709。
[25] Kengne,J.[2015]“混沌与超混沌的共存,周期3倍增分岔,以及带有回转器的超混沌振荡器中的瞬态混沌”,国际分岔与混沌251550052-1-17。
[26] Kengne,J.、Tabekoueng Njitacke,Z.和Fotsin,H.B.[2016a]“具有多吸引子的简单自治jerk系统的动力学分析”,Nonlin。第83、751-765页·Zbl 1470.37056号
[27] Kenne,J.,Tabekoueng Njitacke,Z.,Nguomkam Negou,A.,Fooodji Tsostop,M.&Fotsin,H.B.[2016b]“新型混沌激波电路中多吸引子的共存和通向混沌的危机路径”,《国际分岔与混沌》261650081-1-19·Zbl 1343.34115号
[28] Kengne,J.、Nguomkam Negou,A.和Tabekoueng Njitacke,Z.[2017]“新型自主冲动电路中的反单调性、混沌和多重吸引子”,国际分岔与混沌271750100-1-20·Zbl 1370.34086号
[29] Kengne,J.、Tagne Mogue,R.L.、Fonzin,T.F.和Kengnou Telem,A.N.【2019】“对称和非对称非线性对新型混沌急动电路动力学的影响:共存的多个吸引子、周期加倍反转、危机和偏移增强,”混沌孤立。分形121,63-84·Zbl 1448.34101号
[30] Kingni,S.T.、Keuninckx,L.、Woafo,P.、Van der Sande,G.和Danckaert,J.[2013]“三维自治系统中的耗散混沌、Shil'nikov混沌和突发振荡:理论和电子实现”,Nonlin。第73王朝,1111-1123·Zbl 1281.34069号
[31] Kuznetsov,N.V.、Leonov,G.A.、Yuldashev,M.V.和Yuldashev,R.V.[2017]“锁相环路动态模型中的隐藏吸引子:MATLAB和SPICE中模拟的局限性”,Commun。诺林。科学。数字。模拟51,39-49·Zbl 1510.94005号
[32] Laiphrakpam,D.S.&Khumanthem,M.S.[2018]“基于混沌系统和有限域上椭圆曲线的鲁棒图像加密方案”,Multimed。工具应用程序77,8629-8652。
[33] Leutcho,G.D.,Jafari,S.,Hamarash,I.I.,Kengne,J.,Njitacke,Z.T.&Hussain,I.[2020a]“具有无限吸引子的新型超稳定非线性振荡器”,混沌孤子。分形134109703·Zbl 1483.37047号
[34] Leutcho,G.D.,Khalaf,A.J.M.,Tabekoueng,Z.N.,Fozin,T.F.,Kengne,J.,Jafari,S.&Hussain,I.[2020b]“一种具有超稳性及其Hamilton能量的新型振荡器:无限共存的隐藏和自激吸引子”,混沌30,033112·Zbl 1435.34041号
[35] Li,C.&Sprott,J.C.[2014]“4-D简化Lorenz系统中共存的隐藏吸引子”,《国际分岔与混沌》241450034-1-12·兹比尔1296.34111
[36] Li,C.,Hu,W.,Sprott,J.C.&Wang,X.[2015]“对称混沌系统的多重稳定性”,《欧洲物理学》。J.专题2241493-1506。
[37] Li,C.&Sprott,J.C.[2016]“可变-不稳定混沌流”,Optik127,10389-10398。
[38] Li,C.,Sprott,J.C.,Akgul,A.,Iu,H.H.C.&Zhao,Y.[2017a]“具有自由控制的新混沌振荡器”,Chaos27083101·Zbl 1390.34196号
[39] Li,C.,Wang,X.和Chen,G.[2017b]“通过偏移增强诊断多稳态”,Nonlin。第90王朝,1335-1341年。
[40] Li,Y.,Wang,C.&Chen,H.[2017c]“使用像素级置换和位级置换的基于超混沌的图像加密算法”,Opt。激光发动机90,238-246。
[41] Li,C.,Sprott,J.C.,Liu,Y.,Gu,Z.和Zhang,J.[2018]“繁殖条件对称性的偏移增强”,《国际分岔与混沌》281850163-13·兹伯利1415.37029
[42] Liao,X.,Kulsoom,A.&Ullah,S.[2016]“使用SHA-256散列和多个混沌映射进行图像加密的改进(双重)融合技术”,Multimed。工具应用7511241-11266。
[43] Liu,Y.和Chavez,J.P.[2017]“通过线性增强控制碰撞系统的共存吸引子”,《物理学》D348,1-11·Zbl 1376.93050号
[44] Luo,J.,Qu,S.,Xiong,Z.,Appiagyei,E.&Zhao,L.[2019]“多个不确定混沌系统的基于观测器的有限时间修正投影同步以及使用DNA编码进行安全通信的应用”,IEEE Access7,65527-65543。
[45] Masoller,C.[1994]“激光二极管中吸引子与来自大外腔的光反馈共存”,《物理学》。修订版A50,2569。
[46] Mezatio,B.A.,Motchongom,M.T.,Tekam,B.R.W.,Kengne,R.,Tchitnga,R.&Fomethe,A.[2019]“具有隐藏极端多稳态的新型记忆性6D超混沌自治系统”,混沌Solit。分形120,100-115·Zbl 1448.34089号
[47] Mouelas,A.N.,Fonzin,T.F.,Kengne,R.,Kengne,J.,Fotsin,H.B.和Essimbi,B.Z[2020]“具有广义非线性的简单非自治Jerk系统中极其丰富的动力学行为:超混沌、间歇性、偏移增强和多稳态,”Int.J.Dyn。第8页,第51-69页。
[48] Nagashima,H.[2019]混沌导论:混沌现象的物理和数学(CRC出版社)。
[49] Negou,A.N.和Kengne,J.[2018]“对称性和非线性可平滑调节的独特jerk系统的动态分析:倍周期、偏移增强和共存分岔的逆转”,AEU-国际电子杂志。90号公社,1-19号公社。
[50] Negou,A.N.和Kengne,J.[2019]“最小三项混沌流与混沌共存路径、多解及其模拟电路实现”,Ana。集成。电路符号处理101、415-429。
[51] Njitacke,Z.T.,Fotsin,H.B.,Nguomkam Negou,A.&Tchiotsop,D.[2016]“新型记忆二极管bidge-based Jerk电路中多吸引子共存和通向混沌的危机路径”,混沌孤岛。分形91,180-197。
[52] Njitacke,Z.T.,Kengne,J.,Wafo Tapche,R.&Pelap,F.B.[2018]“新型记忆4D自主系统的不确定性目的地动力学”,混沌孤岛。分形107,177-185·Zbl 1380.34059号
[53] Njitacke,Z.T.和Kengne,J.[2019]“基于三个神经元的Hopfield神经网络(HNNs)的非线性动力学:重新融合Feigenbaum树,共存分支和多吸引子”,J.电路系统。计算281950121。
[54] Njitacke,Z.T.,Kengne,J.&Fotsin,H.B.[2019]“基于忆阻器的Hopfield神经网络(HNNs)中的过多行为”,国际期刊Dyn。第7页,第36-52页。
[55] Njitache,Z.T.,Tagne Mogue,R.L.,Kengne,J.,Kountchou,M.和Fotsin,H.B.[2020]“三阶忆阻系统中的磁滞动力学、空间磁化和偏移增强”,伊朗科学杂志。Technol公司。事务处理。选举人。发动机44,413-429。
[56] Ùzkaynak,F.[2017]“NPCR和UACI测试在基于混沌的图像加密算法安全问题和可能的解决方案建议中的作用”,2017年国际计算机科学与工程会议(UBMK)(IEEE),第621-624页。
[57] Pak,C.&Huang,L.[2017]“使用一维混沌映射组合的新彩色图像加密”,Sign.Process.138,129-137。
[58] Pham,V.-T.,Jafari,S.,Volos,C.&Fortuna,L.[2019]“无线性项线性平衡系统的模拟和实验实现”,混沌Solit。分形120,213-221。
[59] Prakash,P.,Rajagopal,K.,Singh,J.P.&Roy,B.K.[2018]“表现出多稳态、准周期行为及其模拟电路模拟的准周期受迫系统的大稳定性”,AEU-国际电子杂志。92号公社,111-115。
[60] Rehman,A.、Liao,X.、Kulsoom,A.和Abbas,S.A.[2015]“基于混沌和DNA互补规则的灰度图像选择性加密”,Multimed。工具应用程序744655-4677。
[61] Robinson,H.[1990]“洛伦兹方程的模拟电子模型”,《国际电子杂志》68,803-819。
[62] Sharma,P.R.、Shrimali,M.D.、Prasad,A.和Feudel,U.[2013]“通过线性增强控制双稳态”,Phys。莱特。A377,2329-2332。
[63] Signing,V.R.F.,Kengne,J.&Kana,L.K.[2018]“具有光滑分段二次非线性的新型四翼混沌系统的动力学分析和多稳定性”,混沌孤子。分形113,263-274·Zbl 1404.34051号
[64] Simo,H.&Woafo,P.[2011]“机电系统中的突发振荡”,机械。《联邦公报》38,537-541·Zbl 1272.74300号
[65] Sprott,J.C.,Jafari,S.,Khalaf,A.J.M.&Kapitaniak,T.[2017]“大稳定性:具有空间周期阻尼的周期受迫振子中嵌套吸引子的可数无穷大共存性”,《欧洲物理学》。J.专题2261979-1985。
[66] Stewart,H.B.,Ghaffari,R.,Franciosi,C.&Swinney,H.L.[1986]非线性动力学和混沌:工程师和科学家的几何方法(Wiley,NY)·Zbl 0601.58001号
[67] Tagne,R.L.M.,Kengne,J.&Ngoumkam Negou,A.【2019】“具有平滑可调对称性和非线性的简单Jerk系统的多稳定性和混沌动力学,”Int.J.Dyn。控制7476-495。
[68] Tamasevicus,A.、Namajuns,A.和Cenys,A.[1996]“简单4D混沌振荡器”,电子。信件32957-958。
[69] Thamilmaran,K.,Lakshmanan,M.&Venkatesan,A.[2004]“修正规范Chua电路中的超混沌”,《国际分岔与混沌》14,221-243·Zbl 1067.94597号
[70] Vafamand,N.,Khorshidi,S.&Khayatian,A.[2018]“通过基于鲁棒TS模糊观测器的超混沌同步实现非理想信道的安全通信”,混沌孤岛。第112、116-124段·Zbl 1395.94313号
[71] Venkatasubramanian,V.&Ji,W.[1999]“基本电力系统模型中四种不同吸引子的共存”,IEEE Trans。电路系统-一: 基金。第46号申请,405-409。
[72] Wang,X.-Y.,Zhang,Y.-Q.&Zhao,Y.-Y.[2015]“基于二维逻辑图和DNA序列操作的新型图像加密方案”,Nonlin。第82王朝,1269-1280年·Zbl 1441.94028号
[73] Wang,X.和Liu,C.[2017]“一种基于混沌和DNA编码的新颖有效的图像加密算法”,Multimed。工具应用程序76229-6245·Zbl 1412.35095号
[74] Wei,X.,Guo,L.,Zhang,Q.,Zhanng,J.&Lian,S.[2012]“基于DNA序列操作和超变换系统的新型彩色图像加密算法”,J.Syst。软85290-299。
[75] Wei,Z.、Moroz,I.、Sprott,J.C.、Akgul,A.和Zhang,W.[2017]“5D自激单极圆盘发电机中的隐藏超混沌和电子电路应用”,Chaos27033101·Zbl 1390.34159号
[76] Wu,Y.,Noonan,J.P.&Agaian,S.[2011]“图像加密的NPCR和UACI随机性测试”,Cyber J.:科学与技术多学科期刊,J.Selected Area Telecommun。(JSAT)1、31-38。
[77] Wu,X.,Kan,H.&Kurths,J.[2015]“基于DNA序列和多个改进的一维混沌映射的新彩色图像加密方案”,应用。软计算37,24-39。
[78] Wu,H.,Bao,B.,Liu,Z.,Xu,Q.&Jiang,P.[2016]“记忆性Wien-bridge振荡器中的混沌和周期爆发现象”,Nonlin。第83期,893-903页。
[79] Xu,Q.,Lin,Y.,Bao,B.&Chen,M.[2016]“基于蔡氏电路的非理想有源电压控制忆阻器中的多吸引子”,混沌孤子。分形83186-200·Zbl 1355.94101号
[80] Yuan,F.,Deng,Y.,Li,Y.和Wang,G.[2019]“基于忆阻器的电路中的振幅、频率和参数空间提升”,Nonlin。第96、389-405页·Zbl 1437.94112号
[81] Zhan,K.,Wei,D.,Shi,J.&Yu,J.[2017]“用于图像加密的交叉使用超混沌和DNA序列”,J.Electron。图26013021。
[82] Zhang,Q.,Guo,L.&Wei,X.[2013]“基于DNA序列操作和超变换系统的新型图像融合加密算法”,Optik124,3596-3600。
[83] Zhang,J.&Huo,D.[2019]“基于量子混沌映射和DNA编码的图像加密算法”,多媒体。工具应用程序7815605-15621。
[84] Zhen,P.,Zhao,G.,Min,L.&Jin,X.[2016]“结合DNA编码和熵的混沌图像加密方案”,Multimed。工具应用756303-6319。
[85] Zhou,R.-G.,Wu,Q.,Zhang,M.-Q.&Shen,C.-Y.[2013]“基于量子图像几何变换的量子图像加密和解密算法”,国际期刊Theoret。《物理学》第52卷,1802-1817年。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。