基于混沌理論的高分辨率數(shù)字圖像加密算法及實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳遞，目前互聯(lián)網(wǎng)已成為了最大的信息承載體，顯然互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)給我們的日常工作和生活帶來(lái)了諸多方便，但是互聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)開放式的交流平臺(tái)，信息容易受到非授權(quán)用戶的攻擊，因此信息傳遞的安全性越來(lái)越受到人們的關(guān)注。如果不能保障信息的安全傳遞，信息泄露將會(huì)極大地困擾著我們，因此，能否保障信息安全勢(shì)必將成為制約互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)重要因素。
　　 數(shù)字圖像因?yàn)橹庇^性的特點(diǎn)，使圖像成為人類

2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主要方式。但是數(shù)字圖像與文本數(shù)據(jù)不同，其具有的數(shù)據(jù)量比較大，因此若用傳統(tǒng)的文本加密的方法對(duì)圖像進(jìn)行加密，比如DES、3DES，實(shí)時(shí)性將會(huì)變得很差，不利于圖像的實(shí)時(shí)傳遞。
　　 本課題主要研究的是基于混沌理論及空域變換的數(shù)字圖像加密算法，在對(duì)傳統(tǒng)的算法研究基礎(chǔ)上，應(yīng)用改進(jìn)的一維Logistic混沌序列，生成置亂序列及置換序列，并采用了置亂加密與置換加密相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字圖像的加密。
　　 本文首先介紹了密碼

3、學(xué)的基本概念及組成，闡述了密碼編碼學(xué)與密碼分析學(xué)的經(jīng)典算法，并簡(jiǎn)單介紹了混沌理論的起源、發(fā)展及現(xiàn)代混沌理論的定義，著重介紹了本文算法中應(yīng)用到的混沌序列-NCA混沌序列及Arnold空域變換，并指出了NCA混沌序列所具有的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。
　　 然后介紹了針對(duì)近年來(lái)高分辨率圖像越來(lái)越多的特點(diǎn)，采用了對(duì)不同類型的高分辨率圖像采取不同的加密算法，總結(jié)出了兩種加密算法即圖像的全部加密(算法1)及圖像的局部加密(算法2)。在上述兩種算法中都采

4、用了先像素值置換加密后圖像置亂加密的加密順序，兩個(gè)算法采用了相同的像素值置換算法，不同點(diǎn)在于當(dāng)進(jìn)行圖像置亂時(shí)，算法1中采用了基于NCA的圖像分塊置亂算法，在算法2中采用了基于Arnold空域變換的圖像分塊置亂算法；在生成像素值置換序列時(shí)，采用了截取48位有效數(shù)字的方法替代了原有的截取15位有效數(shù)字的方法生成置換序列，仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的方法在實(shí)時(shí)性、自相關(guān)性以及分布特性方面都有了明顯的改進(jìn)。圖像的加密算法與解密算法的密鑰是一樣的，又提