基于分段Logistic混沌映射的自適應圖像加密算法的研究.pdf

1、由于Internet的蓬勃發(fā)展，多種多樣的圖形和圖像等多媒體信息在互聯(lián)網(wǎng)絡上傳播。然而，據(jù)報道世界上每20秒就有一例黑客入侵事件發(fā)生，許多重要的數(shù)據(jù)在信息傳送過程中破損或被竊取。怎樣準確完整地傳送所有信息是目前網(wǎng)絡信息中一個急需解決的難題。數(shù)字圖像在多媒體信息中占據(jù)著重要的位置，對圖像進行加密是目前可靠傳輸?shù)闹饕绞?。由于混沌系統(tǒng)的內(nèi)在隨機性和初值敏感性與已有的古典密碼體制的擴散性質相契合，因此被廣泛應用到圖像加密中。Logistic混

2、沌映射具有復雜的動力學行為，其所產(chǎn)生的混沌密鑰序列具有良好的隨機性，可以改變圖像的灰度值，而自適應加密算法是以圖像自身的像素對圖像進行排列置亂的加密算法，具有運行速度快、置亂效果好的優(yōu)點，因此較多應用于圖像加密中去。
　　本文在深入研究基于混沌理論的圖像加密的基礎上，結合自適應技術，對混沌映射的圖像加密進行了改進。本文的主要工作為以下幾個方面。
　　1.采用了一種兩段式Logistic混沌映射對圖像進行加密。本文在研究多種一

3、維和高維的混沌系統(tǒng)的基礎上，選擇一種對一維Logistic映射進行改進的兩段式Logistic混沌映射，并應用在圖像加密中。該兩段式不僅比原有Logistic混沌映射更早進入混沌狀態(tài)，而且在很大參數(shù)范圍內(nèi)都達到滿映射狀態(tài)，增大了密鑰空間，增強了一維Logistic混沌映射的抗攻擊性能力。并通過統(tǒng)計分析、相鄰像素的相關性分析等驗證了該改進加密算法的安全性。
　　2.設計了一種基于兩段式Logistic混沌映射的自適應圖像加密算法。自

4、適應算法自提出以來就受到廣大學者的關注，它改進了一般排列加密與密鑰無關的缺點，但是排列加密只改變圖像像素的位置，像素之間的相關性沒有改變。本文把自適應加密算法的排列加密與像素替代相結合，設計了一種基于兩段式Logistic映射的自適應圖像加密算法，在對圖像分塊后，按照圖像加密順序，用第一個子塊圖像的像素異或值對下面子塊圖像進行加密。在分段Logistic混沌映射的基礎上，通過Logistic映射產(chǎn)生隨機序列并轉換成二進制密鑰流，采用主密