基于混沌序列的數(shù)字圖像加密研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，語(yǔ)音和視頻等數(shù)據(jù)量大的多媒體數(shù)字信息可以在網(wǎng)絡(luò)上方便、快捷地傳輸。多媒體通信逐漸成為人們彼此之間信息交流的重要手段。數(shù)字圖像作為多媒體信息中最重要的一種信息表達(dá)形式，具有形象、直觀和生動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在克服了以往因圖像數(shù)據(jù)量大而帶來(lái)的存儲(chǔ)和傳輸?shù)膯栴}之后，它正在或已經(jīng)成為當(dāng)今乃至今后信息表達(dá)方式的主流。但是，數(shù)字圖像帶給人們生活便利的同時(shí)也存在著諸多的安全隱患。譬如，涉及到國(guó)家秘密、商業(yè)機(jī)密或

2、個(gè)人隱私的一些圖像信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播時(shí)很容易被惡意攻擊者輕易地瀏覽、竊取、竄改、非法復(fù)制與傳播。若不對(duì)這些圖像采取必要的安全保護(hù)措施，由此帶來(lái)的嚴(yán)重后果是不可想象的。因此，如何保證信息的安全傳輸成為了一個(gè)重要的研究課題。而作為信息的載體---數(shù)字圖像的加密技術(shù)成為了一項(xiàng)實(shí)用而又亟待快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 混沌動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)是非線性動(dòng)力學(xué)中一類確定性系統(tǒng)，它與密碼學(xué)之間具有許多對(duì)應(yīng)的特征。在傳統(tǒng)密碼學(xué)的安全性受威脅的情況下，混沌系

3、統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列所具有的復(fù)雜性、對(duì)初值和系統(tǒng)參數(shù)的敏感性、類隨機(jī)性、不可預(yù)測(cè)性等優(yōu)良特性為圖像加密技術(shù)的研究提供新的思路和發(fā)展方向。
　　 本文主要研究混沌序列密碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的有關(guān)問題，以及將混沌序列用于圖像加解密的算法。首先介紹了混沌理論以及密碼學(xué)的基本知識(shí)，并分析了它們之間的共同點(diǎn)及差異。接著，總結(jié)了基于混沌系統(tǒng)進(jìn)行圖像加密的幾種主要方法，以及混沌密碼設(shè)計(jì)的一般思路。同時(shí)，以Logistic映射為例子，詳細(xì)分析了混沌系統(tǒng)應(yīng)