基于混沌系統(tǒng)的圖像加密算法的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、當今，伴隨著智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)以及高清多媒體設(shè)備的快速發(fā)展，我們生活中絕大多數(shù)信息的傳輸，如文檔、音頻、視頻等，特別是圖像信息的傳輸都要嚴重的依賴于網(wǎng)絡(luò)。圖像具有形象生動、簡單、直觀等優(yōu)點，已經(jīng)發(fā)展成為我們生活中不可或缺的交流方式。但是，人們對網(wǎng)絡(luò)安全的研究并沒有達到一個絕對可靠的地步，所以圖像在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸也存在著巨大的安全漏洞。諸如信息遭到泄密的新聞報道也屢見不鮮，這無疑將對個人、企業(yè)甚至國家?guī)碇T多不可估量的影響。所以需找一種安全的

2、、可靠的、實用的圖像加密方法已經(jīng)引起了人們的注意。
　　混沌系統(tǒng)首先是一種非線性系統(tǒng)，它具有出眾且復雜的偽隨機性，其本質(zhì)特點是對于初始條件以及控制參數(shù)非常敏感，只要初始條件存在任何的輕微偏差，其值都會發(fā)生極大的變化，符合擴散規(guī)則。此外，我們也可通過初始條件、參數(shù)以及非線性系統(tǒng)方程來確定它。正因為混沌系統(tǒng)具有隨機性、確定性、遍歷性和對初值的高度敏感性等特點，我們可以設(shè)計出一系列密鑰空間大、密鑰流隨機性強的加密算法。因此，本文提出了兩

3、種基于混沌系統(tǒng)的圖像加密算法并進行了編程實現(xiàn)，主要工作包括以下兩個方面：
　?。?）提出一種基于超混沌系統(tǒng)的密鑰動態(tài)選取的圖像加密算法。該算法利用超混沌系統(tǒng)來產(chǎn)生加密所用的偽隨機序列，然后利用DKSGSM(DynamicKeystreamSequenceGroupSelectionMechanism)機制和DKSM(DynamicKeystreamSelectionMechanism)機制從偽隨機序列中動態(tài)選取密鑰來對圖像進行置亂

4、和擴散操作，接著為了達到只要明文圖像發(fā)生輕微改變，密文也會發(fā)生極大改變的效果，又對正向加密過后的圖像進行了反向加密，進而得到最終的加密圖像，最后，對該算法進行了實驗仿真以及安全性分析。
　?。?）提出一種基于憶阻混沌系統(tǒng)、元胞自動機和DNA技術(shù)的圖像加密算法。通過將明文圖像作用于SHA-256函數(shù)產(chǎn)生的256位密鑰來計算憶阻混沌系統(tǒng)的初值，然后對明文圖像的8個位平面進行DNA動態(tài)編碼，進而對其進行分塊，接著將其與元胞演化后并經(jīng)過D