基于超混沌的圖像加密方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,越來越多的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換和傳輸,對(duì)于重要或者敏感的信息通常要求進(jìn)行保護(hù)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(cuò)、易被人接受等特點(diǎn)。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(qiáng)、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(jī)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(xué)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(fù)雜、控制參數(shù)多、運(yùn)動(dòng)行為更加不可預(yù)測(cè),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(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了概述,并簡(jiǎn)要介紹了混沌理論、密碼學(xué)及混沌密碼學(xué)等相關(guān)知識(shí),之后重點(diǎn)介紹了混沌圖像加密技術(shù)及超混沌序列預(yù)處理方法等。
　　其次,本文針對(duì)一種超混沌圖像加密算法進(jìn)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(jìn)行反推運(yùn)算,且待加密像素采用異或加密方式,導(dǎo)致中間密鑰序列可被破解,從而恢復(fù)出全部密文。在此研究基礎(chǔ)上,本文提出了一種改進(jìn)的超混沌圖像加密算法,并進(jìn)行了仿真分析。研究結(jié)果表明,改進(jìn)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