基于混沌的數(shù)字彩色圖像加密及軟硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、伴隨著因特網(wǎng)的日益普及，圖像、語(yǔ)音、視頻等多媒體數(shù)字化信息的交流已越來(lái)越具有開(kāi)放性、自由性和國(guó)際性，從而出現(xiàn)了各種各樣的信息安全問(wèn)題。對(duì)于數(shù)字圖像信息而言，由于其數(shù)據(jù)量大、冗余性高及相關(guān)性強(qiáng)等特點(diǎn)，使得以往普通的加密方法并不適用。隨著對(duì)混沌理論研究的發(fā)展和深入，發(fā)現(xiàn)混沌理論與密碼學(xué)之間有著強(qiáng)烈的對(duì)應(yīng)關(guān)系，混沌密碼技術(shù)為數(shù)字圖像等多媒體信息的安全提供了新的解決方案。
　　本文基于混沌系統(tǒng)所具有的類(lèi)隨機(jī)性、寬頻譜、對(duì)初始狀態(tài)及結(jié)構(gòu)參數(shù)

2、的極端敏感性等一系列特性，考慮數(shù)字彩色圖像數(shù)據(jù)的特點(diǎn)并結(jié)合密碼學(xué)的特性與要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于高維廣義超混沌貓映射的數(shù)字彩色圖像加密算法。該算法首先是對(duì)原始數(shù)字彩色圖像的R、G、B分量進(jìn)行編排處理，然后對(duì)處理后的圖像采用二維廣義貓映射置亂圖像像素位置和八維廣義貓映射擴(kuò)散像素值，交替進(jìn)行數(shù)輪置亂與擴(kuò)散過(guò)程后，再對(duì)圖像進(jìn)行拆分整合得到加密圖像。這種高維廣義貓映射存在兩個(gè)正的李指數(shù)，屬于超混沌映射，能進(jìn)一步改善置亂和擴(kuò)散效果，再加上對(duì)數(shù)字

3、彩色圖像的R、G、B分量的編排處理，大大提高了圖像加密的安全性。
　　為了說(shuō)明所設(shè)計(jì)的算法應(yīng)用于數(shù)字彩色圖像加密的性能，本文通過(guò)MATLAB軟件對(duì)圖像加解密算法進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)并對(duì)算法的密鑰空間、圖像的統(tǒng)計(jì)特性（包括直方圖和相鄰像素的相關(guān)性）及密鑰的雪崩效應(yīng)等進(jìn)行了測(cè)試和分析，驗(yàn)證了算法的可行性、安全性和保密性。本文利用芯片型號(hào)為T(mén)MS320DM6437的DSP開(kāi)發(fā)平臺(tái)，對(duì)數(shù)字彩色圖像的加解密算法進(jìn)行了相關(guān)的測(cè)試，給出了DSP硬件實(shí)現(xiàn)