基于魔方變換和DNA編碼相結(jié)合的圖像加密方案研究.pdf

1、近年來，隨著多媒體技術(shù)和Internet的飛速發(fā)展，大眾信息交流的重要途徑大部分為多媒體通信。人們通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交流、網(wǎng)上購物，大量公開的和私有的圖像和音頻等多媒體信息通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，由此網(wǎng)絡(luò)信息的安全性和保密性顯得越發(fā)重要。但由于大量黑客的猖獗，并隨著破譯手段的提高，信息安全受到了嚴(yán)重的威脅。因此，如何安全地存儲數(shù)字圖像，保護(hù)信息不易被泄露，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加密成為了一種重要且有效的措施。本文主要研究工作如下:
　　1、本文

2、主要研究與圖像加密相關(guān)的基礎(chǔ)理論，包括密碼學(xué)理論、混沌理論和圖像加密技術(shù)等。重點(diǎn)研究了基于魔方變換理論的圖像加密算法和基于脫氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid, DNA）編碼的圖像加密算法，并對其進(jìn)行MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)。
　　2、本文研究了Logistic混沌序列的性能并進(jìn)行仿真分析，針對混沌系統(tǒng)生成的二進(jìn)制序列在轉(zhuǎn)化為整數(shù)序列時易出現(xiàn)“集聚”這一現(xiàn)象，對混沌二進(jìn)制的產(chǎn)生方式進(jìn)行改進(jìn)。提出了步長參數(shù)分段對比的

3、二進(jìn)制生成方法，最后通過仿真驗(yàn)證了采用步長參數(shù)分段對比方法產(chǎn)生的二進(jìn)制序列在轉(zhuǎn)化為整數(shù)序列后明顯改善了“集聚”現(xiàn)象。
　　3、本文將魔方變換的循環(huán)移位思想和DNA編碼加密思想相結(jié)合，提出一種基于魔方變換和DNA編碼相結(jié)合的圖像加密算法。在研究現(xiàn)有魔方旋轉(zhuǎn)方式的基礎(chǔ)上，對旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行改進(jìn)，并與步長參數(shù)分段對比二進(jìn)制產(chǎn)生方法一起應(yīng)用在提出的算法中。仿真結(jié)果表明，優(yōu)化后的加密算法比普通的加密算法具有更大的密鑰空間、密鑰具有更強(qiáng)的敏感性，