混沌數(shù)字圖像加密及其多平臺硬件實現(xiàn).pdf

1、智能手機為移動互聯(lián)網(wǎng)拉開序幕，逐漸成為人們生活必不可少的設備。移動互聯(lián)網(wǎng)信息交流平臺中的圖像、語音、視頻等多媒體信息面臨著與互聯(lián)網(wǎng)同樣不可忽視的信息安全問題。對于數(shù)字圖像信息而言，由于其數(shù)據(jù)量大、冗余性高及相關性強等特點，使得以往普通的加密方法并不適用。隨著對混沌理論研究的發(fā)展和深入，發(fā)現(xiàn)混沌理論與密碼學之間有著強烈的對應關系，混沌密碼技術為移動互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字圖像等多媒體信息的安全提供了新的解決方案。
　　本文基于混沌系統(tǒng)所具有的類隨

2、機性、寬頻譜、對初始狀態(tài)及結構參數(shù)的極端敏感性等一系列特性，考慮數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的特點并結合密碼學的特性與要求，設計并硬件實現(xiàn)了一種基于雙混沌系統(tǒng)的數(shù)字圖像加密算法。該算法首先是對原始彩色數(shù)字圖像利用二維 Baker映射進行圖像像素位置置亂，再利用高維廣義貓映射對置亂后的圖像進行像素值擴散，交替進行數(shù)輪置亂與擴散過程后，得到加密后的圖像。這種雙混沌系統(tǒng)結合了Baker映射相對大的密鑰空間以及高維廣義貓映射良好的擴散效果，能進一步提高加密性能

3、，保證更高的安全性。
　　為了驗證所設計的算法應用于彩色數(shù)字圖像加密的性能，本文首先通過MATLAB軟件對算法進行仿真實現(xiàn)并通過對比高維廣義混沌貓映射圖像加密算法進行了密鑰空間、圖像的統(tǒng)計特性（包括直方圖和相鄰像素的相關性）及密鑰的雪崩效應等測試和分析，驗證算法的可行性、安全性和保密性；然后在TMS320DM6437的DSP開發(fā)平臺硬件測試算法。為了說明所設計的算法在移動互聯(lián)網(wǎng)安全中的可行性和實用性，論文利用本文開發(fā)的應用程序在兩