雙混沌體系下圖像加密算法研究.pdf

1、隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們的交流日益緊密，而圖像信息的交流已經(jīng)成為人類進行交流的重要渠道。圖像信息傳輸雖然為人們提供了極大便利，但它的安全性問題也同時受到廣泛關(guān)注。加密技術(shù)是保護信息安全最有效的手段，很多學(xué)者已經(jīng)取得了非常豐碩的成果。但是這些加密技術(shù)還不夠完善，并且隨著對加密理論的深入研究，很多加密方法受到了質(zhì)疑，因此迫切需要發(fā)展新的信息安全理論和先進的加密技術(shù)。
　　 傳統(tǒng)的加密算法比較適合文本加密，并不完全適合

2、對圖像數(shù)據(jù)進行加密。為了適應(yīng)圖像的固有特點，提高圖像加密的效率和安全性，需要有新的圖像加密方案的提出。而混沌系統(tǒng)的許多基本特性如：遍歷性、混合性、確定性和對初始條件的極端敏感性，可以和密碼學(xué)中混淆和擴散的概念聯(lián)系起來。因此混沌理論能夠直接用于設(shè)計密碼算法，這也為圖像加密提供了新的研究方向。這類算法一般需借助數(shù)字電路或計算機軟件實現(xiàn)，故稱之為混沌密碼算法?；煦缑艽a算法發(fā)展至今，其面臨的主要問題有：目前尚缺乏全面論證其安全性的理論；有限運算

3、精度效應(yīng)帶來混沌系統(tǒng)的動力學(xué)特性退化。對于前者，混沌密碼的測試顯得尤為重要。對于后者，可以通過采用多個混沌系統(tǒng)及擾動策略來改善。另一方面，常規(guī)密碼的安全性具有完善的數(shù)學(xué)理論支撐，利用常規(guī)密碼和混沌密碼相結(jié)合的方式有望構(gòu)成安全性好的密碼算法。
　　 所以可以利用混沌系統(tǒng)對初始值和結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏感依賴性，以此提供數(shù)量眾多、非相關(guān)、類隨機而又確定可再生的信號。并根據(jù)混沌系統(tǒng)的良好偽隨機性、軌道的不可預(yù)測性和對初始狀態(tài)及結(jié)構(gòu)參數(shù)的極端敏感

4、性等諸多優(yōu)點，將其與數(shù)字圖像加密技術(shù)相結(jié)合，由此構(gòu)造出良好的圖像信息加密系統(tǒng)。
　　 本文完成了以下工作：
　　 1) 簡要地介紹密碼學(xué)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，具體列舉幾種比較成熟的加密密碼類型，并且分析其各自的發(fā)展趨勢。
　　 2) 從多個方面對混沌理論基礎(chǔ)作了詳細的論述。首先論述了混沌理論的研究歷史和發(fā)展趨勢，然后給出了混沌的定義，描述了混沌運動的特征，并介紹了混沌研究所需的判據(jù)與準則，最后對幾種常見的混沌模型進行簡

5、要地介紹。
　　 3) 首先對現(xiàn)今常用的圖像加密技術(shù)進行了介紹，然后分別對基于Logistic映射的加密體系、混沌分組密碼加密體系和雙混沌加密體系這三種密碼模型進行詳細的介紹和理論支持論證。
　　 4) 分別對上述三種密碼模型進行圖像加密效果評估。著重在密鑰的空間長度、灰度直方圖分析、密鑰的敏感性、像素的相關(guān)性和抵抗差分攻擊分析這五個方面進行效果評估。
　　 5) 最后對論文工作進行了全面的總結(jié)，并對今后的研究方