基于混沌理論的圖像加密算法的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、混沌是指在非線性動(dòng)力系統(tǒng)中出現(xiàn)的確定性、類(lèi)似隨機(jī)的過(guò)程，這種過(guò)程既非周期又非收斂，并且對(duì)初值具有極其敏感的依賴(lài)性，混沌系統(tǒng)所具有的這些基本特性恰好能夠滿(mǎn)足保密通信及密碼學(xué)的基本要求。本文研究了基于混沌理論的圖像加密算法。
　　 本文較為詳細(xì)的介紹了密碼學(xué)及混沌理論的基礎(chǔ)知識(shí)，包括密碼系統(tǒng)模型、密碼系統(tǒng)的基本要求，安全性密碼模型、常見(jiàn)的密碼攻擊方法、混沌加密的特性、混沌加密圖像的常用方法、常見(jiàn)的混沌系統(tǒng)等。
　　 針對(duì)低維

2、混沌系統(tǒng)雖然具有形式簡(jiǎn)單，產(chǎn)生混沌序列所需時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但密鑰空間小，序列的復(fù)雜度不高。利用貓映射及Lorenz高維混沌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多輸出、密鑰空間大等優(yōu)點(diǎn)，提出一種基于貓映射與Lorenz混沌系統(tǒng)相結(jié)合的圖像加密算法。
　　 針對(duì)貓映射會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不動(dòng)點(diǎn)(0，0)，而且在替代加密中密鑰流僅僅依賴(lài)于混沌系統(tǒng)的初值而與明文無(wú)關(guān)，這樣容易被攻擊者利用，所以本文提出一種基于復(fù)合混沌系統(tǒng)的圖像加密新算法，該算法中復(fù)合混沌系統(tǒng)保持了所有

3、子系統(tǒng)的混沌特性，比單個(gè)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為更加復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明該算法具有良好的密碼學(xué)特性。
　　 針對(duì)Liu混沌系統(tǒng)生成的序列復(fù)雜性及隨機(jī)性均不太理想，為了提高混沌序列的復(fù)雜性和偽隨機(jī)性，首先，對(duì)Liu混沌系統(tǒng)生成的混沌序列進(jìn)行了改進(jìn)，使改進(jìn)后的序列具有理想的偽隨機(jī)特性；然后，利用改進(jìn)的Liu系統(tǒng)混沌序列對(duì)圖像進(jìn)行加密，提出了置亂與替代相結(jié)合的加密算法。實(shí)驗(yàn)表明該算法具有較強(qiáng)的抵御窮舉攻擊、統(tǒng)計(jì)攻擊、已知明文攻擊能力，因此，