基于混沌的數(shù)字圖像加密算法研究與系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、作為一種歷史悠久的信息保密技術(shù)，密碼技術(shù)已經(jīng)通過了時間的考驗(yàn)，證明了其作為最有效的保護(hù)信息安全的手段的地位。由于混沌同密碼學(xué)之間的天然聯(lián)系及其結(jié)構(gòu)上的相似性，本文主要針對混沌密碼學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行研究，通過對混沌系統(tǒng)的構(gòu)建以及混沌特性的分析，逐步展開有關(guān)混沌密碼算法的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)方面的研究，并對實(shí)現(xiàn)過程中所產(chǎn)生的實(shí)際問題展開研究。
　　首先，由于采用低維的混沌系統(tǒng)構(gòu)建加密系統(tǒng)時密鑰空間較小，且容易受到硬件精度方面的影響，從而出現(xiàn)混沌的退化現(xiàn)

2、象，造成隨機(jī)性也即是安全性的降低，本文以高維混沌系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建密碼系統(tǒng)，通過高維混沌系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真，以模擬其信號的產(chǎn)生，并對其混沌特性進(jìn)行分析；
　　其次，通過對基于“混淆”與“擴(kuò)散”原理的加密算法的研究，本文設(shè)計了一種基于上述思想的改進(jìn)方案，提高系統(tǒng)的加解密速度以及安全性能，并通過多方面的測試進(jìn)行算法安全性能分析；
　　再者，鑒于一些經(jīng)典的圖像置亂算法的處理對象為標(biāo)準(zhǔn)的正方形圖像，而在實(shí)際應(yīng)用的情況下，圖像多為非等長矩形

3、甚至是不規(guī)則圖形，采用這些算法對不規(guī)則圖像進(jìn)行處理時不具備周期性的缺陷，本文提出采用圖像插值算法對不規(guī)則圖像進(jìn)行預(yù)處理的方法，然后再利用經(jīng)典的置亂算法對被處理后的圖像進(jìn)行置亂變換。相比較一些針對非等長圖像置亂提出的方法而言，提高了效率，且通過一系列的測試，被處理的圖像具有較好的質(zhì)量；
　　最后，出于未來將算法在嵌入式平臺上實(shí)現(xiàn)的目的，本文對混沌信號發(fā)生器的設(shè)計進(jìn)行研究，針對整個系統(tǒng)在硬件平臺上搭建過程中占用芯片資源很高從而導(dǎo)致成本