基于位平面及可變參數(shù)的混沌系統(tǒng)的數(shù)字圖像加密算法.pdf

1、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展使得信息的傳輸越來越方便,但同時(shí)也使信息的安全性面臨前所未有的挑戰(zhàn).圖像作為信息的一種,其安全性也越來越受到人們的關(guān)注,隨之出現(xiàn)了很多數(shù)字圖像加密算法,傳統(tǒng)的一些加密算法,比如AES和DES,這些算法的優(yōu)越性不是很明顯;近些年來用混沌來加密圖像成為一種趨勢(shì),這主要是由于混沌的一些特有的特性(如對(duì)初值和控制參數(shù)的敏感性、偽隨機(jī)性和遍歷性等)正好符合加密的要求.本文的加密算法也是基于混沌系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的.
　　本文的

2、主要工作如下:
　　(1)在第四章,首先介紹了位平面的一些相關(guān)知識(shí),然后由于高四位的位平面攜帶原圖的信息量遠(yuǎn)比低四位的位平面攜帶的信息量多,因而把高四位位平面分別用不同參數(shù)的Arnold映射來置亂.而低四位的位平面則保持不變,其次還進(jìn)行了正向和反向兩次像素灰度值的擴(kuò)散,其中用到了分段線性混沌映射(PWLCM系統(tǒng))來產(chǎn)生偽隨機(jī)的灰度值序列,最后以大小為512 512的lena圖為例進(jìn)行了算法的安全性實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法密鑰空間達(dá)

3、到了10142,且加密后圖像的直方圖分布比較均勻,相鄰像素間的相關(guān)性大大減小了,而且對(duì)該算法還進(jìn)行了抗剪切性實(shí)驗(yàn),結(jié)果都表明該算法的安全性良好,不失為一種好的圖像加密算法.
　　(2)在第五章,首先對(duì)Arnold映射進(jìn)行了推廣,把其中的參數(shù)取值范圍從整數(shù)推廣到實(shí)數(shù),然后結(jié)合其遍歷性特點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種基于可變參數(shù)的Arnold映射的圖像加密算法.在Arnold映射迭代的過程中,其參數(shù)是一直在改變的,且和原圖的灰度值有關(guān),這樣使得算法的