基于數(shù)字混沌的圖像選擇加密算法的研究.pdf

1、近年來(lái)，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展越來(lái)越顯著地改變著人們的生活，多媒體就是借助這兩項(xiàng)技術(shù)而誕生的應(yīng)用領(lǐng)域。因此，保護(hù)多媒體信息的安全成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題。加密技術(shù)是解決這一問(wèn)題的重要方法。由于多媒體的數(shù)據(jù)量比較大，對(duì)其全部加密會(huì)消耗大量的資源和時(shí)間。因此，選擇加密成為加密的重要手段。數(shù)字圖像是多媒體信息的一種，并且其研究成果可推廣到其他的多媒體形式中。在圖像的傳輸過(guò)程中，根據(jù)加密數(shù)字圖像的目的不同，我們把加密分為保密加密和退化加密。

2、在圖像的退化加密中，為了迎合網(wǎng)絡(luò)中“先試后買(mǎi)”的購(gòu)買(mǎi)模式，讓用戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)前先可視一部分圖像經(jīng)過(guò)退化后的信息，如果用戶(hù)感興趣購(gòu)買(mǎi)后再為其提供在線(xiàn)恢復(fù)或離線(xiàn)恢復(fù)的解密密鑰即可。但根據(jù)圖像信息自身的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的一些圖像加密算法在實(shí)際應(yīng)用中并不適用，有很多的缺陷和不足。近年來(lái)，有很多學(xué)者提出了一些新的圖像退化加密算法，但發(fā)現(xiàn)這些算法存在一些缺點(diǎn)和不足。因此，本文提出了一種基于小波變換的圖像退化加密算法，它利用小波變換的特點(diǎn)和混沌映射的特點(diǎn)克服

3、以前的不足。圖像的保密加密是一種傳統(tǒng)的圖像加密模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像主要內(nèi)容的安全保護(hù)，使加密后的圖像信息呈現(xiàn)出一種偽隨機(jī)狀態(tài)以防止非法用戶(hù)的竊取利用。本文中我們結(jié)合算術(shù)編碼的優(yōu)點(diǎn)、位平面便于選取圖像主要信息的特點(diǎn)和混沌映射的優(yōu)勢(shì)，我們?cè)诟倪M(jìn)已有RAC算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的圖像保密選擇加密算法。本文主要研究的是選擇加密，加密數(shù)字圖像的不重要信息可達(dá)到圖像退化效果，而加密圖像的重要信息可達(dá)到保密加密效果。
　　本文的主要工作及其貢獻(xiàn)

4、主要包括以下幾點(diǎn)：
　　1、分別對(duì)現(xiàn)有的圖像退化選擇加密和圖像保密選擇加密進(jìn)行深入的研究和分析，闡述了他們各自的原理和特點(diǎn)，但也指出了它們各自在應(yīng)用中所存在的不足。
　　2、利用小波變換的特點(diǎn)，再結(jié)合混沌映射的優(yōu)勢(shì)提出了一種基于小波變換的圖像退化選擇加密算法。它把圖像從空間域轉(zhuǎn)換到小波變換的頻域中，對(duì)小波變換后的高頻部分利用混沌映射對(duì)其加入混合噪聲，以達(dá)到圖像退化的目的。對(duì)退化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行退化程度分析和安全性分析。結(jié)果表明

5、這種算法能夠有效的抵抗各種濾波攻擊和平均攻擊，且能夠達(dá)到良好的退化效果以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)銷(xiāo)售的需求。
　　3、對(duì)算術(shù)編碼及其原理進(jìn)行綜述，并將它和傳統(tǒng)的其他編碼方式進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)算術(shù)編碼的優(yōu)勢(shì)。從多方面對(duì)算術(shù)編碼進(jìn)行描述，分析了它用于壓縮加密的優(yōu)勢(shì)。
　　4、針對(duì)Grangetto等人提出的隨機(jī)算術(shù)編碼（RAC）的原理進(jìn)行描述，發(fā)現(xiàn)它的不足之處，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。再結(jié)合位平面信息分布的特點(diǎn)和混沌映射的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種新的基于算術(shù)編碼的保