基于離散混沌映射的數(shù)字圖像加密技術研究與實現(xiàn).pdf

1、混沌是上世紀的一個重大的發(fā)現(xiàn)，隨著人們對混沌認識的不斷深入，它已經影響著科學、工程、經濟學乃至在哲學的研究領域里，并且對這些領域帶來了許多新的挑戰(zhàn)。在工程領域中，對混沌的研究主要是如何利用混沌來實現(xiàn)它的價值，就目前來說，工程界中取得比較突出的研究成果是混沌控制與混沌同步。混沌系統(tǒng)的對系統(tǒng)參數(shù)的敏感性、拓撲傳遞性以及運動的軌道遍歷性恰恰滿足了現(xiàn)代密碼學中的擴散、混淆以及系統(tǒng)對密鑰依賴性的要求，這也就是混沌與密碼學之間有著天然的聯(lián)系，把混沌

2、理論應用在信息安全領域已經成為當前混沌理論研究的一個熱點。目前，很多對數(shù)據(jù)信息進行加密的算法都是針對于PC級的，對于嵌入式設備來說，其自身的特點限制并不適合應用這些算法對數(shù)據(jù)信息進行加密。而混沌加密的具有各方面的優(yōu)點，與此同時，由于圖像處理技術與存儲技術的不斷提高，人們日常生活中使用圖片來傳遞信息也越來越普遍了，將混沌加密算法應用于嵌入式系統(tǒng)的設備中有著其廣泛的應用前景。
　　 本文主要的研究內容包括：
　　 (1)構建

3、了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的硬件與軟件環(huán)境。對嵌入式系統(tǒng)平臺相關的硬件進行分析，并且移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)到實驗平臺上。其中，包含bootloader、Linux內核、根文件系統(tǒng)以及相應的應用程序。完成基于嵌入式Linux的ARM開發(fā)平臺的調試工作。同時介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本知識、一般的開發(fā)流程、嵌入式Linux網絡編程以及BMP數(shù)字圖像的相關知識。
　　 (2)提出了一種改進型Wang-Chen算法，并對其驅動--響應式同步進行了

4、數(shù)值仿真。根據(jù)改進型Wang-Chen算法，實現(xiàn)了數(shù)字圖像的序列密碼加密、局域網傳輸和解密，形成一個混沌保密通信系統(tǒng)，給出了基于嵌入式ARM+Linux平臺的硬件實現(xiàn)結果。詳細地證明Chen-lai算法與Wang-chen算法在理論上是混沌系統(tǒng)并且能夠實現(xiàn)同步。由于Wang-Chen算法本身是很難同步的，但在Wang-Chen算法的基礎上，提出了一種離散時間系統(tǒng)單變量反控制與同步的方法，并將該方法運用于混沌序列密碼數(shù)字圖像加密中。