基于超混沌的圖像加密方法研究.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的迅速發(fā)展,越來越多的信息需要通過網(wǎng)絡進行交換和傳輸,對于重要或者敏感的信息通常要求進行保護處理。數(shù)字圖像作為信息的一種重要載體,具有直觀、不易出錯、易被人接受等特點。而數(shù)字圖像本身具有數(shù)據(jù)位信息豐富、像素間相關(guān)性強、存在大量冗余等特征,傳統(tǒng)的加密方法顯然不能滿足其要求。
　　混沌系統(tǒng)具有極好的偽隨機性、遍歷性、初值與參數(shù)敏感性、整體穩(wěn)定局部不穩(wěn)定等特性,這與密碼學的基本要求非常吻合。但是,目前很多圖像加密所用到

2、的混沌系統(tǒng)都是低維的,低維混沌加密技術(shù)容易受到窮舉攻擊、相空間重構(gòu)等方法攻擊,已被證明不安全。而高維混沌系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)復雜、控制參數(shù)多、運動行為更加不可預測,將之用于圖像加密無疑可以提高其安全性。
　　首先,本文就課題研究的背景、意義及國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了概述,并簡要介紹了混沌理論、密碼學及混沌密碼學等相關(guān)知識,之后重點介紹了混沌圖像加密技術(shù)及超混沌序列預處理方法等。
　　其次,本文針對一種超混沌圖像加密算法進行安全性分析,結(jié)果表

3、明該算法中間密鑰序列與明文沒有關(guān)聯(lián),所用加密公式可進行反推運算,且待加密像素采用異或加密方式,導致中間密鑰序列可被破解,從而恢復出全部密文。在此研究基礎(chǔ)上,本文提出了一種改進的超混沌圖像加密算法,并進行了仿真分析。研究結(jié)果表明,改進算法密鑰空間大,密文灰度分布均衡,相比原算法具有更好的密鑰敏感性及抗差分攻擊能力。
　　最后,研究了基于超混沌系統(tǒng)的圖像比特平面加密算法,將明文圖像按像素比特分解成比特平面,利用其生成相關(guān)數(shù)值加入超混沌