基于混沌元胞自動機的圖像加密算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、元胞自動機是一種時間、空間和狀態(tài)都離散動力學(xué)系統(tǒng),通過元胞間簡單的相互作用而構(gòu)成動態(tài)系統(tǒng)的演化。元胞自動機具有無信息損失性、信息處理的高度并行性及演化行為的復(fù)雜性等特性,作為一種演化行為復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng),它在信息加密及信息隱藏特別是圖像處理和圖像加密領(lǐng)域有獨到的優(yōu)勢,有著非常重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的文本信息加密的技術(shù)已不再滿足數(shù)字圖像的加密的要求,也不符合現(xiàn)代密碼學(xué)的發(fā)展趨勢。因此,本論文在研究元胞自動機的密碼學(xué)特性、并行性

2、以及行為復(fù)雜性等特性的基礎(chǔ)上結(jié)合混沌系統(tǒng)的密碼學(xué)特性,研究并實現(xiàn)基于混沌元胞自動機的數(shù)字圖像的加密算法。利用該算法實現(xiàn)對灰度圖像進行加密,并獲得較好的效果,很大程度上提高了可逆元胞自動機的圖像加密算法的性能。
　　本論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　(1)本論文闡述了圖像加密的原理及圖像加密算法性能的評價標(biāo)準(zhǔn);論述了各種圖像加密算法的優(yōu)劣;描述了圖像加密算法的發(fā)展趨勢;重點介紹元胞自動機的特點、應(yīng)用以及其動態(tài)演化行為的密碼學(xué)

3、特征,并詳細的討論了元胞自動機的幾種常見加密技術(shù)。
　　(2)提出一種基于混沌可逆元胞自動機的圖像加密算法。該算法通過混沌映射系統(tǒng)與可逆元胞自動機有機的結(jié)合在一起,充分利用混沌系統(tǒng)的極度敏感性等密碼學(xué)特性,在可逆元胞自動機的演化規(guī)則下進行迭代,實現(xiàn)性能更優(yōu)的圖像加解密算法。
　　(3)提出一種構(gòu)造二維元胞自動機的方法,進而構(gòu)造出二維可逆元胞自動機。該方法通過一維元胞自動機規(guī)則與定值元胞自動機規(guī)則通過一定形式的運算,得到一個二