基于仿射變換及伴隨分形插值曲面混沌系統(tǒng)的圖像加密算法.pdf

1、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的普及使得信息安全面臨前所未有的挑戰(zhàn)，圖像作為信息的一種，其安全性也越來(lái)越受到人們的重視.隨之出現(xiàn)了很多數(shù)字圖像加密算法.但傳統(tǒng)的加密算法如: AES、DES等已優(yōu)越性不明顯.由于混沌具有的遍歷性、初值敏感性、參數(shù)可控性和偽隨機(jī)性等特性符合密碼學(xué)的基本原則，近年來(lái)利用混沌來(lái)加密成為熱潮.本文的加密算法也是基于混沌系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的.
　　本文主要工作如下：
　　(1)第三章介紹了仿射變換并提出基于仿射變換的混沌系統(tǒng).研

2、究這個(gè)系統(tǒng)生成的軌道點(diǎn)列的混沌性，并利用其對(duì)Lena圖進(jìn)行置亂加密和添加水印.論文還對(duì)基于混沌系統(tǒng)的水印算法的強(qiáng)健性進(jìn)行了測(cè)試.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明基于混沌點(diǎn)列的水印算法對(duì)幾種類(lèi)型的攻擊具有較好的魯棒性.
　　(2)第四章介紹了分形插值曲面的原理，構(gòu)造了其迭代函數(shù)系統(tǒng)中每個(gè)仿射變換的反函數(shù)，說(shuō)明反函數(shù)為一個(gè)很好的混沌系統(tǒng)，并利用其生成的混沌點(diǎn)列進(jìn)行排序置亂加密和基于可變序列的異或擴(kuò)散加密.這一章還實(shí)現(xiàn)了算法的安全性和各種性能的分析，包括直

3、方圖分析，相關(guān)系數(shù)分析，信息熵分析，峰值信噪比分析，密鑰敏感性分析，差分分析，密鑰空間分析等．實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示基于此混沌系統(tǒng)的加密算法具有很好的安全性和性能指標(biāo)，密鑰敏感性最高可達(dá)10-19，這是其他混沌系統(tǒng)很難達(dá)到的.
　　(3)第五章首先介紹了剩余類(lèi)環(huán)和位平面，再利用上面兩個(gè)混沌系統(tǒng)生成的點(diǎn)列對(duì)Lena圖的高4位平面進(jìn)行遍歷性置亂，接著利用新提出的矩陣變換擴(kuò)散加密算法對(duì)置亂后的圖像做擴(kuò)散加密.最后對(duì)我們的加密圖做常規(guī)的安全性測(cè)試.