基于離散混沌映射的數(shù)字圖像加密技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、混沌是上世紀(jì)的一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)，隨著人們對(duì)混沌認(rèn)識(shí)的不斷深入，它已經(jīng)影響著科學(xué)、工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)乃至在哲學(xué)的研究領(lǐng)域里，并且對(duì)這些領(lǐng)域帶來(lái)了許多新的挑戰(zhàn)。在工程領(lǐng)域中，對(duì)混沌的研究主要是如何利用混沌來(lái)實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值，就目前來(lái)說(shuō)，工程界中取得比較突出的研究成果是混沌控制與混沌同步?；煦缦到y(tǒng)的對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的敏感性、拓?fù)鋫鬟f性以及運(yùn)動(dòng)的軌道遍歷性恰恰滿足了現(xiàn)代密碼學(xué)中的擴(kuò)散、混淆以及系統(tǒng)對(duì)密鑰依賴性的要求，這也就是混沌與密碼學(xué)之間有著天然的聯(lián)系，把混沌

2、理論應(yīng)用在信息安全領(lǐng)域已經(jīng)成為當(dāng)前混沌理論研究的一個(gè)熱點(diǎn)。目前，很多對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密的算法都是針對(duì)于PC級(jí)的，對(duì)于嵌入式設(shè)備來(lái)說(shuō)，其自身的特點(diǎn)限制并不適合應(yīng)用這些算法對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密。而混沌加密的具有各方面的優(yōu)點(diǎn)，與此同時(shí)，由于圖像處理技術(shù)與存儲(chǔ)技術(shù)的不斷提高，人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂脠D片來(lái)傳遞信息也越來(lái)越普遍了，將混沌加密算法應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)的設(shè)備中有著其廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文主要的研究?jī)?nèi)容包括：
　　 (1)構(gòu)建

3、了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的硬件與軟件環(huán)境。對(duì)嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)相關(guān)的硬件進(jìn)行分析，并且移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)到實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上。其中，包含bootloader、Linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)以及相應(yīng)的應(yīng)用程序。完成基于嵌入式Linux的ARM開發(fā)平臺(tái)的調(diào)試工作。同時(shí)介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本知識(shí)、一般的開發(fā)流程、嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程以及BMP數(shù)字圖像的相關(guān)知識(shí)。
　　 (2)提出了一種改進(jìn)型Wang-Chen算法，并對(duì)其驅(qū)動(dòng)--響應(yīng)式同步進(jìn)行了

4、數(shù)值仿真。根據(jù)改進(jìn)型Wang-Chen算法，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字圖像的序列密碼加密、局域網(wǎng)傳輸和解密，形成一個(gè)混沌保密通信系統(tǒng)，給出了基于嵌入式ARM+Linux平臺(tái)的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)果。詳細(xì)地證明Chen-lai算法與Wang-chen算法在理論上是混沌系統(tǒng)并且能夠?qū)崿F(xiàn)同步。由于Wang-Chen算法本身是很難同步的，但在Wang-Chen算法的基礎(chǔ)上，提出了一種離散時(shí)間系統(tǒng)單變量反控制與同步的方法，并將該方法運(yùn)用于混沌序列密碼數(shù)字圖像加密中。