基于混沌序列和RSA算法的圖像加密技術(shù)的研究.pdf

1、在信息時(shí)代的今天,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,越來越多的信息在網(wǎng)絡(luò)上迅速方便地傳輸,但這同時(shí)也帶來了信息安全隱患問題。因而,如何保護(hù)信息安全成為國際上研究的熱門話題。加密技術(shù)是保護(hù)信息安全最有效的手段,已經(jīng)成為一項(xiàng)非常實(shí)用又急需快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 基于混沌理論的圖像加密研究,近幾年來一直是一個(gè)熱點(diǎn)。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的加密方法存在缺點(diǎn),比如DES的密鑰空間在目前的計(jì)算機(jī)速度下顯得過小,RSA的加密速度太慢；另一

2、方面隨著信息技術(shù)的發(fā)展,對(duì)適合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速高效的圖像加密算法的需求越來越迫切。而混沌序列具有優(yōu)良的密碼學(xué)特性,比如偽隨機(jī)性、初始值敏感性、長期不可預(yù)測性等特性,將其與數(shù)字圖像加密技術(shù)相結(jié)合,可以構(gòu)造出非常好的圖像信息加密系統(tǒng),因此研究混沌對(duì)圖像加密有著重要的意義。
　　 本文探討了混沌理論的方法和密碼學(xué)中的一些加密技術(shù),對(duì)混沌理論的本質(zhì)、特征和性能以及密碼分析技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。通過對(duì)Lorenz、Duffing2和Chen

3、s三個(gè)混沌系統(tǒng)的詳細(xì)闡述,并對(duì)眾多利用混沌系統(tǒng)加密圖像的文獻(xiàn)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),離散的混沌系統(tǒng)一般參數(shù)很少,形成的密鑰空間相對(duì)不大,因此使用低維的離散的混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列對(duì)圖像進(jìn)行加密,雖然圖像視覺效果很好,但安全性不高,容易被攻破。本文最終提出了基于LDC復(fù)合混沌的圖像加密算法,算法通過利用Lorenz、Duffing2和Chens3個(gè)三維混沌系統(tǒng)產(chǎn)生3個(gè)復(fù)合混沌系統(tǒng)來提高混沌系統(tǒng)的安全性,并對(duì)3個(gè)混沌系統(tǒng)都進(jìn)行了改進(jìn),使其產(chǎn)生的混沌序

4、列具有0,1分布均勻和較好的圖像直方圖特性。為了解決復(fù)合混沌系統(tǒng)中的密鑰在管理和傳輸過程中的安全問題,本文采用安全性很高的RSA加密算法對(duì)密鑰進(jìn)行加密處理。
　　 為了在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中加快圖像的傳輸速度和在圖像管理應(yīng)用中降低磁盤的存儲(chǔ)空間,本文對(duì)加密后的圖像進(jìn)行了壓縮處理。通過對(duì)S+P變換、整數(shù)DCT變換、提升小波變換三種變換技術(shù)和行程編碼、LZW編碼、Huffman編碼、算術(shù)編碼四種編碼算法的探討,以及對(duì)EZW、SPIHT、EBC