基于多混沌系统的彩色图像加密方法-论文.pdf

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1、第31卷第10期计算机应用研究VoI．31NO．102014年1O月ApplicationResearchofComputers0ct．2014基于多混沌系统的彩色图像加密方法蒋君莉，张雪锋(西安邮电大学通信与信息工程学院，西安710061)摘要：为了提高彩色图像加密的安全性和加密性能，设计了一种基于多混沌系统的彩色图像加密方法。将一个彩色图像分解为R、G、B三个灰度图像，使用MD5算法动态生成加密算法的初始值，然后使用三种不同的基于混沌的加密结构对三个图像进行加密。对图像使用Feistel结构加密，其中Feistel结构

2、的s一盒由Logistic混沌序列和Hyperhenon混沌序列组合产生；对G图像使用由Lorenz系统产生加密序列对图像进行代替和置换操作的加密结构：对曰图像使用由分段线性混沌映射产生加密序列，然后加密图像的加密结构，再把加密后的图像结合起来生成加密后的图像。理论分析和实验结果表明，该加密方法能够较为有效地保证彩色图像加密的安全性。关键词：多混沌系统；彩色图像加密；混沌序列；加密；安全性中图分类号：TP309．7文献标志码：A文章编号：1001—3695(2014)10—3131—06doi：10．3969／j．issn

3、．1001—3695．2014．10．061ColorimageencryptionmethodbasedonchaoticsystemsJIANGJun一1i．ZHANGXue—feng(SchoolofCommunication＆InformationEngineering，Xi’anUniversityofPosts&Telecommunicationz，Xi’an710061，China)●Abstract：Inordertoimprovethesecurityandeneryptionperformanceoft

4、hecolorimageencryptionmethod，thispaperde—signedacolorimageencryptionmethodbasedonchaoticsystems．TheMD5algorithmgenerateddynamicallytheinitialvaluesofthedesignedalgorithm．AfterdecomposingtheR，GandBcomponentsofonecolorimageintothreegrayscaleimages，itusedthreediffere

5、ntchaoticencryptionstructurestoencryptthethreeimages．ItusedFeistelstructuretoeucryptRimage，thecombi—nationoftheLogisticandtheI-IyperhenonchaoticsequencesobtainedtheS-box．TheGimageencryptionstructuretookadvan—tageofsequenceofLorenzchaoticsystemtoimplementreplacemen

6、toperation．BimageeneryptionstructureusedthesequenceofKWLCMchaoticsystem．Finally，itcombinedthreeencryptionimagesintooneimage．Thetheoreticalanalysisandexperi·menta1resuhsshowthattheencryptionmethodcanensurethesecurityoftheencryptionofthecolorimageeffectively．Keyword

7、s：chaoticsystems；colorimageencryption；chaoticsequence；eneryption；security近几年以来，数字图像的传播借助通信媒体的力量得到了度图像，然后将它们重新结合为一个彩色图像，对每个彩色像巨大的发展。视觉信息在存储和传播中的安全问题因此变得素按位循环移动有限次，最后使用具有动态初始条件的混沌系越来越重要，同时也就需要多种有效的应对安全问题的解决方统产生三个伪随机序列来加密移位后的图像，该算法适合分批案。混沌研究是当今非线性科学领域的研究热点之一。混沌加密图像。的

8、类噪声性和对初值高度的敏感性十分切合加密系统的特性，目前，该领域中对多维}昆沌和组合混沌的研究较少，因此所以也被越来越多地应用于保密通信和图像加密等系统中。本文在此基础上设计了一种基于多个混沌系统的加密方法。基于混沌的加密算法大多基于单一混沌系统或者简单}昆1混沌系统沌系统的组合，虽然单个混沌系统具有计