基于超混沌理论的彩色数字图像加密算法研究

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1、工学硕士学位论文基于超混沌理论的彩色数字图像加密算法研究范希冀哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TN918.4工学硕士学位论文基于超混沌理论的彩色数字图像加密算法研究硕士研究生：范希冀导师：杨明极申请学位级别：工学硕士学科、专业：通信与信息系统所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TN918.4DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonColorDigitalImageEncryptionAlgorithmBasedonHyper

2、ChaosTheoryFanXijiCandidate：YangMingjiSupervisor：MasterofEngineeringAcademicDegreeAppliedfor：CommunicationandInformationSpecialty：SystemMarch,2016DateofOralExamination：HarbinUniversityofScienceUniversity：&Technology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基于超混浊理论的彩色数字图像加密算法研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨

3、理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：曰期；年月＾日哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《基于超混纯理论的彩色数字图像加密算法研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得Ｗ其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关

4、部口提交论文巧电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大、学可Ｗ采用影印缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于。保密□，在年解密后适用授权书不保密凶。请在上相应方框内打Ｖ｛）作者签名：曰期荐：ｉＭ夸多月＞曰导师签名日期：年月曰丢３口哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于超混沌理论的彩色数字图像加密算法研究摘要随着近些年来网络化信息技术的飞速发展，网络化多媒体技术发展也日益加快。技术的飞速发展也就表明信息的传播变得越来越快。信息以各式各样的形式存在着，有文字、语音、图像、视频等等。但无论哪种形式的信息

5、，在传播过程中，都要保证信息的完整性与准确性。所以信息的安全就变得尤为重要。图像加密技术是信息安全领域的重要分支，用于保护图像信息的安全。从已经出现的图像加密方法来看，存在两个值得进一步研究的问题：一是针对灰度图像的加密方法较多；另一个是图像攻击的手段日益增多，图像加密过程的抗攻击能力需要进一步提升。据此，本文以彩色图像的加密方法研究为核心内容，开展了以下研究工作：第一，对比分析了一维、二维、三维混沌系统，并分析了相应的混沌映射理论。在三维Feng映射的基础上，构建了一种彩色图像加密方法。此方法首先将图像从RGB空间转换到HSV空间上，进而利用Feng映射展开多重计算，从而构建了

6、完整的加密过程和解密过程。第二，在一维、二维、三维混沌映射理论基础上，进一步展开了超混沌映射的研究。据此，将三维Feng映射扩展成四维的超混沌映射，进而构建了一种超混沌映射的图像加密方法。此方法结合超混沌映射四个维度的变换，对图像数据采取相应的位运算处理，实现图像信息的扩散和置乱。第三，从抗攻击性能、安全性能、执行时间等方面对彩色图像加密算法进行了测试和对比。从各项测试与对比结果中可以看出，两种算法对彩色图片均具有较好的加密效果以及一定的抗攻击能力。关键词图像加密；混沌序列；Feng超混沌；彩色数字图像-I-哈尔滨理工大学工学硕士学位论文ResearchonColorDigita

7、lImageEncryptionAlgorithmBasedonHyperChaosTheoryAbstractWiththerapiddevelopmentofnetworkinformationtechnologyinrecentyears,thedevelopmentofnetworkmultimediatechnologyisalsoaccelerating.Withtherapiddevelopmentoftechnology,itshowsthatthespreado