基于混沌系統(tǒng)的數(shù)字圖像加密算法分析與設(shè)計(jì).pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展及其開(kāi)放、共享的特性對(duì)數(shù)字圖像的安全傳輸提出了更高的要求。當(dāng)前，雖然已經(jīng)有許多發(fā)展成熟的傳統(tǒng)加密技術(shù)，但是用其對(duì)數(shù)字圖像加密時(shí)鑒于數(shù)字圖像的特點(diǎn)不能有效保障圖像的安全性。混沌系統(tǒng)所具有的對(duì)初值和參數(shù)的敏感性、偽隨機(jī)性等特征與密碼學(xué)中的擴(kuò)散和混亂原則非常符合，因此將混沌系統(tǒng)應(yīng)用到數(shù)字圖像加密中具有很高的研究?jī)r(jià)值。本文對(duì)基于混沌的數(shù)字圖像加密算法進(jìn)行了研究，具體工作如下：
　?、訇U述國(guó)內(nèi)外對(duì)混沌數(shù)字圖像加密技術(shù)的研究狀

2、況，對(duì)密碼學(xué)和混沌相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行介紹，概述混沌密碼學(xué)基本理論及混沌密碼設(shè)計(jì)需求，對(duì)數(shù)字圖像的概念和數(shù)字圖像加密的特點(diǎn)、原理及評(píng)估方式進(jìn)行了分析總結(jié)，并總結(jié)了密碼分析的類型及常用的分析方法。
　?、趯?duì)?avu?o?lu等提出的基于混沌S盒子的安全圖像加密算法進(jìn)行分析和改進(jìn)。首先分析該算法在設(shè)計(jì)上存在的安全缺陷并指出其無(wú)法有效抵抗明文攻擊，然后針對(duì)這些安全缺陷，在繼承原算法優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)算法。對(duì)改進(jìn)算法和原算法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)

3、和安全性分析，結(jié)果表明改進(jìn)算法有效彌補(bǔ)了原算法存在的安全缺陷并且安全性和可靠性都優(yōu)于原算法。
　?、坩槍?duì)現(xiàn)有結(jié)合混沌系統(tǒng)和DNA計(jì)算的圖像加密算法中因DNA編碼規(guī)則和運(yùn)算規(guī)則單一，加密結(jié)構(gòu)安全性低而導(dǎo)致算法易被破解的問(wèn)題，提出了一種結(jié)合Intertwining Logistic映射和動(dòng)態(tài)DNA編碼與運(yùn)算的彩色圖像加密算法。該算法包括置亂階段和擴(kuò)散階段，其中在置亂階段，利用模擬退火算法構(gòu)造的置亂序列分別對(duì)彩色圖像R、G、B信道進(jìn)行行