安全混沌圖像加密算法的研究.pdf

1、隨著多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，如何通過網(wǎng)絡(luò)有效安全的存儲(chǔ)和傳輸私密數(shù)字圖像已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。圖像加密不同于文本加密，由于圖像具有數(shù)據(jù)量大、冗余性高、圖像像素相關(guān)性強(qiáng)等內(nèi)在特性，常規(guī)加密算法如DES并不適合。而混沌映射具有偽隨機(jī)性、遍歷性、對(duì)初始條件的高度敏感性等良好特性，這些特性與密碼學(xué)中的擴(kuò)散和混淆原則聯(lián)系緊密，使得其特別適合圖像加密。因此，基于混沌的加密技術(shù)為如何快速安全實(shí)現(xiàn)圖像加密這個(gè)難以處理的問題提供了一個(gè)嶄新有效的思

2、路。
　　 論文以數(shù)字混沌系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)基于混合混沌映射的圖像加密進(jìn)行了深入的研究。本文首先分析了混沌圖像加密的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，詳細(xì)地闡述了混沌理論和密碼學(xué)的基本知識(shí)，并說明了混沌與密碼學(xué)的關(guān)系。然后，介紹了混沌圖像加密的相關(guān)理論，在此基礎(chǔ)上提出了兩種混沌圖像加密算法：基于外部密鑰的混沌圖像加密算法，由Chebyshev映射產(chǎn)生外部密鑰，通過對(duì)像素位置置亂和像素值擴(kuò)散過程進(jìn)行兩輪操作完成圖像加密；結(jié)合明文產(chǎn)生密鑰的混沌圖像加

3、密算法，使用改進(jìn)型Cat映射實(shí)現(xiàn)像素位置置亂，像素值擴(kuò)散過程則是將全部明文按某種方式作用于隨機(jī)輸入密鑰產(chǎn)生密鑰序列，結(jié)合Logistic映射產(chǎn)生的擾亂序列，共同控制另一個(gè)Logistic映射的所有參數(shù)，從而產(chǎn)生用于像素值擴(kuò)散的混沌序列，最后通過簡(jiǎn)單的異或操作完成圖像加密。隨后本文從密鑰空間、密鑰敏感性、明文敏感性、統(tǒng)計(jì)特性等幾個(gè)方面對(duì)提出的兩種算法進(jìn)行了安全性分析。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，兩種算法都能達(dá)到很好的加密效果，都能抵抗一定程度的窮舉