加權酉變換類-混沌圖像加密系統(tǒng)研究.pdf

1、圖像加密是信息安全領域重要的研究課題。混沌系統(tǒng)對初始值和控制參數(shù)敏感等特點有助于提高圖像加密方法的安全性。將它與加權酉變換類相結合實現(xiàn)在變換域上的圖像加密對于圖像加密系統(tǒng)的研究具有重要價值與理論意義。
　　本文建立了加權酉變換類-混沌圖像加密系統(tǒng)。該加密系統(tǒng)的顯著特點是充分利用混沌系統(tǒng)對初值和控制參數(shù)依賴敏感、加權酉變換類變換參數(shù)空間維數(shù)高等性質，顯著增加圖像密碼系統(tǒng)的安全性。此加密系統(tǒng)中使用的加權酉變換類是在變換域上圖像加密的，

2、能夠有效地把明文主要信息在密文中均勻分布，則密文受到剪切或干擾性等攻擊都能夠重建明文主要信息，但其變換參數(shù)作為整個加密系統(tǒng)的密鑰敏感性不如混沌參數(shù)強。將加權酉變換類與混沌系統(tǒng)結合實現(xiàn)在變換域上的圖像加密，也能夠有效克服混沌圖像加密在空間域上生成的密文受到損壞后難于恢復明文圖像主要信息的缺陷。因此，將加權酉變換類與混沌結合既彌補了各自的不足，也充分發(fā)揮了彼此優(yōu)勢。
　　加權酉變換類-混沌圖像加密系統(tǒng)的加密原理是：首先，對原始圖像經(jīng)過

3、隨機相位編碼處理，使此系統(tǒng)轉化為隨機的非線性系統(tǒng)；其次，將隨機編碼結果進行加權酉變換，實現(xiàn)圖像在變換域編碼處理；最后，對上述編碼密文用超混沌序列進行置亂，生成最終加密圖像。
　　本文在內容上，首先給出加權酉變換類和混沌系統(tǒng)的基本理論，重點闡述了變量階數(shù)加權酉變換與Clifford超混沌系統(tǒng)，為加權酉變換類-混沌圖像加密系統(tǒng)提供理論依據(jù)。其次，深入分析了加權酉變換類-混沌圖像加密系統(tǒng)的安全特性。通過理論分析可知該加密系統(tǒng)具有以下優(yōu)點

4、：(1)加權酉變換類-混沌圖像加密系統(tǒng)對以混沌參數(shù)形式出現(xiàn)的密鑰非常敏感，即混沌參數(shù)微小變化將導致編碼和解碼效果差異顯著；(2)該系統(tǒng)所用加權酉變換類的高維數(shù)參數(shù)向量作為系統(tǒng)密鑰使密碼系統(tǒng)的密鑰空間維數(shù)得到大幅度提高；(3)密鑰空間的極高維數(shù)使該密碼系統(tǒng)對窮舉攻擊有很好的抵抗能力；(4)該加密系統(tǒng)是一個隨機密碼系統(tǒng)，特別是其解密過程具有極其復雜的非線性特性，系統(tǒng)安全性高。
　　此外，本文還仿真研究了此加密系統(tǒng)的安全性與可靠性。在安