基于混沌動(dòng)力系統(tǒng)多軌道的圖像加密.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得我們處在一個(gè)信息爆炸的時(shí)代，尤其是數(shù)字信息越來(lái)越多的呈現(xiàn)在我們眼前，信息的傳輸也變得越來(lái)越方便，但隨之而來(lái)也為我們個(gè)人隱私和企業(yè)公司機(jī)密等帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn).信息的安全性無(wú)時(shí)無(wú)刻不面臨著暴露的危險(xiǎn).計(jì)算機(jī)技術(shù)既可以便捷為人們帶來(lái)信息的同時(shí)也給人們帶來(lái)了幸福的煩惱，網(wǎng)絡(luò)黑客、病毒等危害著我們的信息安全.圖像作為數(shù)字信息的一個(gè)重要組成部分，其安全性也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，隨之出現(xiàn)了很多數(shù)字圖像加密算法.

2、傳統(tǒng)的一些加密算法，比如Advanced Encryption Standard（AES）和Data Encryption Standard（DES)，對(duì)數(shù)字圖像信息已經(jīng)不再適用.近年來(lái)用混沌系統(tǒng)來(lái)加密圖像成為一種趨勢(shì)，這主要是由于混沌的一些特有的特性（如對(duì)初值和參數(shù)的敏感性、偽隨機(jī)性和遍歷性等）正好符合加密的要求.本文的加密算法也是基于混沌系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的.
　　本文的主要工作如下：
　?。?）第四章提出一種基于離散混沌動(dòng)力系

3、統(tǒng)的多軌道的圖像加密算法.選取適當(dāng)參數(shù),得到一個(gè)廣義Arnold變換的離散動(dòng)力系統(tǒng),并給定三個(gè)軌道的初始狀態(tài)值,以便生成三條軌道.用一維帳篷映射混沌動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)向量,幫助隨機(jī)選取三條軌道的其中一條的點(diǎn),生成一條混合的隨機(jī)軌道序列,用來(lái)對(duì)明文圖像進(jìn)行置亂處理.為了增強(qiáng)加密的安全性,設(shè)計(jì)一個(gè)擴(kuò)散算法,對(duì)置亂后的圖像進(jìn)行像素的擴(kuò)散.該算法實(shí)現(xiàn)了一種利用多軌道混合的偽隨機(jī)序列對(duì)圖像的加密.算法是在圖像空間域?qū)崿F(xiàn)的,簡(jiǎn)單并且容易操作．實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4、顯示,置亂算法比傳統(tǒng)的基于單軌道的圖像加密算法有更好的安全性,密鑰空間更大.第四章還對(duì)所提出的圖像加密算法的各種性能進(jìn)行了分析,包括直方圖、相關(guān)系數(shù)、信息熵、密鑰敏感分析、差分分析和密鑰空間分析等.結(jié)果表明,提出的圖像加密算法是穩(wěn)健安全的,可用于安全的圖像和視頻通信的應(yīng)用.
　?。?）第五章利用連續(xù)型的混沌動(dòng)力系統(tǒng)，構(gòu)造一個(gè)多軌道混合的圖像加密算法.利用一個(gè)四階微分方程動(dòng)力系統(tǒng)的混沌特性,用四階龍格庫(kù)塔方法生成兩條軌道,并借助一個(gè)