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Light-Crypt: A Lightweight Image Encryption Algorithm Using Chaotic Maps and AI-Generated Substitution Boxes
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DOI：10.1007/978-3-032-00701-8_27.png)
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摘要
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所提出的节能型图像加密算法Light-Crypt采用基于混沌的密码学方法，结合人工智能优化S盒和P盒。它通过洛伦兹混沌系统生成密钥，采用改进的草根结构，并借助神经网络和强化学习增强混淆与扩散过程。性能测试表明，Light-Crypt具有鲁棒性，熵值提升0.97比特，NPCR约为99.64%，UACI约为28.65%。相关性分析显示有效扩散（系数接近零），直方图分析表明像素强度分布均匀，增强了抗统计攻击能力。该算法通过了NIST SP800-22随机性测试中的8项，证实其安全性。敏感性分析表明，微小密钥变化导致99.39%的输出差异，凸显其强雪崩效应。总体而言，Light-Crypt为AI增强型S盒和基于混沌的加密提供了高度优化，适用于资源受限和实时应用，且安全性与计算效率之间无明显权衡。
Keyword:
Image encryption
Chaos cryptography
Artificial intelligence
Substitution boxes
Lorenz system
Reinforcement learning
AES modification
Lightweight cryptography
Neural networks
Security analysis
期刊
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0
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191
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