基于分段Logistic混沌映射的自適應(yīng)圖像加密算法的研究.pdf

1、由于Internet的蓬勃發(fā)展，多種多樣的圖形和圖像等多媒體信息在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上傳播。然而，據(jù)報(bào)道世界上每20秒就有一例黑客入侵事件發(fā)生，許多重要的數(shù)據(jù)在信息傳送過程中破損或被竊取。怎樣準(zhǔn)確完整地傳送所有信息是目前網(wǎng)絡(luò)信息中一個(gè)急需解決的難題。數(shù)字圖像在多媒體信息中占據(jù)著重要的位置，對(duì)圖像進(jìn)行加密是目前可靠傳輸?shù)闹饕绞?。由于混沌系統(tǒng)的內(nèi)在隨機(jī)性和初值敏感性與已有的古典密碼體制的擴(kuò)散性質(zhì)相契合，因此被廣泛應(yīng)用到圖像加密中。Logistic混

2、沌映射具有復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)行為，其所產(chǎn)生的混沌密鑰序列具有良好的隨機(jī)性，可以改變圖像的灰度值，而自適應(yīng)加密算法是以圖像自身的像素對(duì)圖像進(jìn)行排列置亂的加密算法，具有運(yùn)行速度快、置亂效果好的優(yōu)點(diǎn)，因此較多應(yīng)用于圖像加密中去。
　　本文在深入研究基于混沌理論的圖像加密的基礎(chǔ)上，結(jié)合自適應(yīng)技術(shù)，對(duì)混沌映射的圖像加密進(jìn)行了改進(jìn)。本文的主要工作為以下幾個(gè)方面。
　　1.采用了一種兩段式Logistic混沌映射對(duì)圖像進(jìn)行加密。本文在研究多種一

3、維和高維的混沌系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，選擇一種對(duì)一維Logistic映射進(jìn)行改進(jìn)的兩段式Logistic混沌映射，并應(yīng)用在圖像加密中。該兩段式不僅比原有Logistic混沌映射更早進(jìn)入混沌狀態(tài)，而且在很大參數(shù)范圍內(nèi)都達(dá)到滿映射狀態(tài)，增大了密鑰空間，增強(qiáng)了一維Logistic混沌映射的抗攻擊性能力。并通過統(tǒng)計(jì)分析、相鄰像素的相關(guān)性分析等驗(yàn)證了該改進(jìn)加密算法的安全性。
　　2.設(shè)計(jì)了一種基于兩段式Logistic混沌映射的自適應(yīng)圖像加密算法。自

4、適應(yīng)算法自提出以來就受到廣大學(xué)者的關(guān)注，它改進(jìn)了一般排列加密與密鑰無關(guān)的缺點(diǎn)，但是排列加密只改變圖像像素的位置，像素之間的相關(guān)性沒有改變。本文把自適應(yīng)加密算法的排列加密與像素替代相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種基于兩段式Logistic映射的自適應(yīng)圖像加密算法，在對(duì)圖像分塊后，按照?qǐng)D像加密順序，用第一個(gè)子塊圖像的像素異或值對(duì)下面子塊圖像進(jìn)行加密。在分段Logistic混沌映射的基礎(chǔ)上，通過Logistic映射產(chǎn)生隨機(jī)序列并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制密鑰流，采用主密