基于混沌系統(tǒng)的圖像加密算法的分析與設(shè)計.pdf

1、數(shù)字圖像作為現(xiàn)代社會中人們進行信息交流的載體，是人們的日常生活中非常重要的工具。為了保護人們交流信息的隱私就需要對數(shù)字圖像加密以確保信息不被非法使用。混沌系統(tǒng)由于其具有一些良好的特性，使得其迭代得到的偽隨機序列經(jīng)過初步處理后很適合用來加密數(shù)字圖像，所以在近幾年來，學(xué)者們提出了許多基于混沌理論的數(shù)字圖像加密算法。現(xiàn)有的使用混沌系統(tǒng)的加密算法主要包含兩方面：像素位置的置亂以及像素值的擴散。然而，許多的加密算法都存在著密鑰空間小，效率低以及安

2、全性差等缺陷。為了解決上述問題，本文對基于混沌系統(tǒng)的數(shù)字圖像加密算法進行一系列地分析與研究，主要包括以下幾個方面：
　　（1）概述了課題的研究背景及意義，國內(nèi)外在混沌系統(tǒng)以及圖像加密領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。
　?。?）介紹了混沌系統(tǒng)的由來以及定義，對混沌系統(tǒng)的運動特征進行描述并詳細(xì)介紹了混沌系統(tǒng)的判斷條件，分析介紹了幾種常用的混沌系統(tǒng)模型。描述了基于混沌理論的數(shù)字圖像加密算法的步驟模型，深入的討論了混沌偽隨機序列的產(chǎn)生方式，混沌序列

3、的生成方式與算法的安全性息息相關(guān)。對加密算法的兩個過程置亂與擴散進行討論分析，最后介紹了加密算法的常用的幾種性能分析方法。
　?。?）提出一種基于動態(tài)索引的混沌圖像加密算法。該算法把圖像分割成大小相等的兩塊，并利用混沌序列的隨機性對兩圖像塊中的像素點隨機的置亂和擴散，達到動態(tài)映射的效果。
　?。?）提出一種基于Arnold分層循環(huán)變換的數(shù)字圖像加密算法。該算法首先對圖像從里到外不同范圍的各層進行Arnold變換，使得層與層之