混沌加密及其在指紋圖像加密中的應(yīng)用研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)是二十世紀(jì)最重要的發(fā)明,隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用,人類迅速跨入了信息時(shí)代。人們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上共享和傳播的信息隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的迅速增長(zhǎng),由最初的文字信息為主發(fā)展為以圖片和視頻為主?；ヂ?lián)網(wǎng)給我們帶來(lái)便利的同時(shí)也給信息安全帶來(lái)新的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的物理隔離這樣的信息安全措施在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代變得越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)。為確保信息安全,必須從物理到應(yīng)用各個(gè)層面開展系統(tǒng)的信息安全防護(hù)。加密作為信息安全的最后一道屏障,能夠在信息被未經(jīng)授權(quán)的第三方

2、獲取后仍然確保信息不被泄露。它作為保護(hù)私有信息安全最有效的技術(shù)手段在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代顯得越來(lái)越重要。
　　混沌加密是混沌理論和密碼學(xué)理論的有機(jī)結(jié)合,是近年來(lái)密碼學(xué)研究的一個(gè)新方向和研究熱點(diǎn)。由于混沌獨(dú)有的特性,使其在數(shù)字圖像加密領(lǐng)域更是表現(xiàn)出了獨(dú)特優(yōu)勢(shì),很多學(xué)者提出了基于混沌的圖像加密方案。生物特征識(shí)別技術(shù)是近年來(lái)信息技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),它基于人固有的生理特征或是行為特征來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)體識(shí)別。指紋是生物特征識(shí)別中應(yīng)用最為廣泛的生理特征,它

3、在考勤簽到、公安、海關(guān)、社保等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如何保護(hù)指紋圖像的信息安全,避免指紋信息的泄露是我們不得不面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題。
　　本論文在基于目前混沌密碼學(xué)特別是混沌圖像加密已經(jīng)取得的研究成果的基礎(chǔ)上,致力于研究和設(shè)計(jì)適合指紋圖像加密的混沌加密方案。本論文完成的工作主要包括以下幾方面:
　?、賹?duì)密碼學(xué)基礎(chǔ)理論和混沌理論基礎(chǔ)作了較詳細(xì)的論述。介紹了密碼學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、常見密碼分析方式和常見的幾類密碼。對(duì)比混沌理論和密碼學(xué)關(guān)系,

4、介紹了常用的混沌加密方法。
　?、诤?jiǎn)要介紹圖像傅里葉變換基礎(chǔ)知識(shí),分析總結(jié)混沌圖像加密、指紋圖像預(yù)處理及識(shí)別、指紋圖像加密等技術(shù)的研究進(jìn)展。
　?、蹖?duì)已提出的彩色圖像混沌加密算法進(jìn)行了分析和改進(jìn),首先分析其在初值設(shè)置、明文敏感性等方面的不足;然后利用選擇明文方式對(duì)該算法進(jìn)行了有效攻擊,最后通過(guò)調(diào)整初值設(shè)置、將明文特性引入混沌初值、兩輪加密處理等方式對(duì)算法加以改進(jìn)。
　?、芊治隽艘延械幕诙鄿u卷混沌吸引子的二值指紋圖像加

5、密算法,指出其密鑰空間、明文敏感性等方面的不足;設(shè)計(jì)了一種基于時(shí)空混沌的偽隨機(jī)序列發(fā)生器,并將其用于設(shè)計(jì)了一個(gè)二值指紋圖像的混沌加密算法。
　?、菰O(shè)計(jì)了一個(gè)基于Logistic映射的灰度指紋圖像的混沌加密算法,該算法將指紋圖像自身的特征引入混沌映射初值,具有更好的明文敏感性表現(xiàn)。將灰度指紋圖像進(jìn)行快速傅里葉變換,設(shè)計(jì)了在頻域空間上混沌指紋圖像加密算法。該算法除具有較好的安全性以外,還具有良好的抗干擾能力。
　　最后總結(jié)全文,