基于保守混沌系統(tǒng)的圖像加密算法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字多媒體信息通信逐漸成為人們進(jìn)行交流的重要手段，多媒體數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、教育、醫(yī)療等各個行業(yè)。同時數(shù)字信息的安全與保密也顯得越來的重要，已不僅僅局限于傳統(tǒng)的如政治、軍事等場合，而是越來越多的融入了人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，用傳統(tǒng)的文本加密算法也可以實現(xiàn)對多媒體信息的加密，但是這樣很難在大批量數(shù)據(jù)情況下同時取得高速和安全實時。這些都從客觀上激勵著全新的、安全性和實時性更高的多媒體數(shù)據(jù)加密算法的

2、出現(xiàn)。
　　 混沌是一種特殊的運動形式，混沌系統(tǒng)具有確定性、對初值的極端敏感性、長期不可預(yù)測性、遍歷性等特點。此外，混沌系統(tǒng)還具有非周期性和寬頻譜性.混沌的這些特性都完全符合密碼學(xué)的要求，通過對保守混沌系統(tǒng)和耗散混沌系統(tǒng)的分析，本文發(fā)現(xiàn)耗散混沌系統(tǒng)由于其自身的一些性質(zhì)，而導(dǎo)致其在密碼學(xué)應(yīng)用過程中存在一些安全隱患，而保守混沌系統(tǒng)，由于沒有吸引子結(jié)構(gòu).無法通過密文進(jìn)行重構(gòu)預(yù)測，因而安全性更高，更適合于密碼學(xué)應(yīng)用，為了進(jìn)一步豐富保守混

3、沌系統(tǒng)在圖像加密中的應(yīng)用，本文設(shè)計了兩種可靠的圖像加密算法。并對其密碼學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了分析。
　　 本文提出了一種基于多混沌系統(tǒng)的圖像加密算法，通過對廣義貓映射和標(biāo)準(zhǔn)映射這兩個混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列進(jìn)行了一系列的分析，本文發(fā)現(xiàn)這兩組序列都具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，并指出了貓映射由于其自身的性質(zhì)在圖像加密算法中存在的一些問題。本文利用保守混沌系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)映射混沌系統(tǒng)結(jié)合貓映射.設(shè)計了一種可靠的圖像加密算法，該算法克服了用耗散混沌系統(tǒng)加密的安全

4、性問題和貓映射在圖像加密中存在的周期性等問題，通過分析得知該算法對密鑰具有很強(qiáng)的敏感性，而且有很強(qiáng)的抗統(tǒng)計攻擊、抗窮舉法攻擊和抗差分攻擊的能力。
　　 本文提出了一種基于魔方變換的圖像加密算法，該算法將魔方變換和標(biāo)準(zhǔn)映射有機(jī)的結(jié)合起來，設(shè)計了基于上述混沌系統(tǒng)的擴(kuò)散因子，克服了傳統(tǒng)的利用耗散混沌系統(tǒng)加密的安全隱患，通過對其分析，本文發(fā)現(xiàn)該算法具有很好的密鑰敏感性、抗窮舉攻擊、抗差分攻擊的能力，而且加密速度快，既適合軟件加密，也適合