基于混沌系統(tǒng)的圖像加密算法研究.pdf

1、拳短吠孽碩士學(xué)位論文基于混沌系統(tǒng)的圖像加密算法研究密域保密期限ReseaJ‘ehollImageEnerypfionAlgorithnBasedoilChaoticSystem學(xué)號(hào)姓名學(xué)位類別學(xué)科專業(yè)(工程領(lǐng)域)指導(dǎo)教師完成時(shí)間答辯委員會(huì)主席簽名P14201061王可工學(xué)碩士通信與信息系統(tǒng)李曉輝教授2017年5月戀獻(xiàn)摘要計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使信息的傳輸變得十分方便，多媒體數(shù)據(jù)被頻繁使用，但在完全開放的傳輸環(huán)境下，非法竊取、篡改等攻擊

2、行為對(duì)信息安全構(gòu)成了很大威脅。數(shù)字圖像作為主要的信息載體，在醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域作用非常突出，其傳輸安全問題廣受關(guān)注，圖像加密技術(shù)是保護(hù)圖像信息的一種有效方法。圖像數(shù)據(jù)量大、冗余度高的特點(diǎn)讓傳統(tǒng)加密算法不再適用，而混沌系統(tǒng)的初值敏感性、偽隨機(jī)性、遍歷性等特性則很符合圖像加密要求，在加密安全性和效率上有明顯優(yōu)勢(shì)，混沌圖像加密也成為圖像加密技術(shù)的一個(gè)重要分支。隨著對(duì)圖像加密算法各方面性能的要求持續(xù)提高，混沌系統(tǒng)正在朝高維、超混沌不斷演進(jìn)，同時(shí)混

3、沌圖像加密所涉及的研究范圍也越來(lái)越廣。本文介紹了混沌理論、密碼學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)以及混沌系統(tǒng)在圖像加密中的應(yīng)用，研究了混沌圖像加密與DNA計(jì)算、壓縮感知理論的結(jié)合，在相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，提出兩種圖像加密算法，并進(jìn)行了理論分析和Matlab仿真實(shí)驗(yàn)。一種是基于混沌系統(tǒng)和DNA編碼運(yùn)算的圖像分塊加密算法。針對(duì)圖像加密過程中DNA編碼方式和運(yùn)算操作較為單一的問題，采用對(duì)圖像分塊處理的方式，將加密對(duì)象從一整幅圖像轉(zhuǎn)化成一個(gè)個(gè)圖像塊，利用超混沌系統(tǒng)生

4、成的序列隨機(jī)選擇編碼和運(yùn)算方式，提高加密過程的復(fù)雜度，并且實(shí)現(xiàn)了類似一次一密的加密方式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及安全性分析證明了算法的可行性，能夠有效抵御多種攻擊。另一種是基于混沌系統(tǒng)和壓縮感知的雙圖像加密算法，該算法能同時(shí)完成對(duì)兩幅圖像的壓縮與加密，并且在整個(gè)過程中兩圖像相互關(guān)聯(lián)，利用測(cè)量過程本身的加密作用與基于超混沌系統(tǒng)的置亂和擴(kuò)散操作來(lái)保證圖像信息安全，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析證明算法具有良好的加密效果和壓縮性能。關(guān)鍵詞：圖像加密；混沌系統(tǒng)；壓縮感知；