基于混沌的用戶感興趣區(qū)域圖像安全研究.pdf

1、21世紀(jì)是一個(gè)科技高速發(fā)展的信息化時(shí)代，數(shù)字圖像作為最直觀生動(dòng)的載體，被普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。因此，保護(hù)圖像數(shù)據(jù)的安全性刻不容緩。圖像數(shù)據(jù)具有自身獨(dú)有的特點(diǎn)，單純的傳統(tǒng)加密已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代圖像信息安全性的要求，需要對(duì)其研究新的圖像加密算法?；煦缋碚撚捎谄涑錾奶匦?，為圖像加密技術(shù)帶來了新的契機(jī)。在一些特殊的商業(yè)用途中需要加密的僅僅是一些用戶感興趣的圖像區(qū)域。雖然先后出現(xiàn)了一些基于用戶感興趣區(qū)域的圖像加密算法，而真實(shí)的用戶感興趣的圖像區(qū)域

2、往往是一些不規(guī)則，目前還很少有人針對(duì)這樣的區(qū)域研究特有的圖像加密算法。同時(shí)，在存儲(chǔ)或者傳輸圖像中都會(huì)花費(fèi)較大的資源，所以需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理。為了保證圖像的完整性，有必要對(duì)這些被傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行消息認(rèn)證。本文主要做了以下幾項(xiàng)的工作：
　　①研究了目前的主流圖像加密算法，對(duì)圖像加密算法有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。接著又深入研究了針對(duì)用戶感興趣區(qū)域的圖像加密算法，分析了現(xiàn)有的算法的優(yōu)缺點(diǎn)；同時(shí)，系統(tǒng)研究了現(xiàn)今主要的消息認(rèn)證碼的構(gòu)造方法，為

3、開展后續(xù)的改進(jìn)和創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。
　?、谏钊胙芯苛吮疚乃岱桨杆婕暗幕A(chǔ)知識(shí)，主要包括混沌理論、圖像加密理論，并闡述了混沌在圖像加密中的應(yīng)用；接著學(xué)習(xí)了圖像壓縮編碼以及消息認(rèn)證碼的基本知識(shí)。
　　③提出了一種基于混沌的非鏈?zhǔn)较⒄J(rèn)證碼的構(gòu)造算法。該算法改進(jìn)了傳統(tǒng)的鏈?zhǔn)剿惴◣淼娜秉c(diǎn)，采用并行模式來處理消息。通過使用可變參數(shù)和自同步機(jī)制，為密鑰流與消息內(nèi)容、算法密鑰以及消息的序號(hào)建立了緊密聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)證明，該算法能夠滿足消息認(rèn)

4、證碼的要求并且適用于并行計(jì)算平臺(tái)上操作。
　?、芴岢龅氖且环N基于混沌的用戶感興趣區(qū)域的圖像加密算法。該算法是針對(duì)用戶感興趣的不規(guī)則圖像區(qū)域設(shè)計(jì)的。算法首先基于混沌映射函數(shù)并結(jié)合3個(gè)S盒對(duì)用戶感興趣的非規(guī)則圖像區(qū)域進(jìn)行了加密。為了提高其在存儲(chǔ)或者傳輸中的效率，對(duì)部分加密圖像進(jìn)行了Huffman編碼。最后，為確保消息的完整性，對(duì)壓縮圖像進(jìn)行了消息認(rèn)證。通過理論分析和大量實(shí)驗(yàn)證明，提出的算法具有良好的安全性，能抵抗多種攻擊。在保證圖像完