基于混沌加密的图像技术研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要随着计算机技术，网络通信技术迅速发展和普及，人们越来越频繁地在日常生活中使用到数字图像，同时如何保证图像的安全已成为日益关注的问题。由于图像的信息量比较大，冗余度比较高，对传统的加密算法提出了挑战，而混沌密码学在图像加密方面提出了很好的解决的办法。混沌(Chaos)具有确定性、有界性、对初始条件的敏感性、长期不可预测性和伪随机性等基本特性，恰好能够满足密码学的基本要求。本文研究了混沌密码学在图像上的应用，主要内容如下：提出了一种基于双混沌系统的图像加密算法。该算法首先利用Baker映射将图像置乱，再利用复合的Lo西stic混沌系统将像素值进

2、行替换，有效的弥补了单一混沌映射容易被攻击的缺点。为了解决混沌系统在计算机模拟过程中，精度退化的问题，提出了一种基于双混沌系统的混沌伪随机序列发生器，两个混沌系统互相进行参数扰动，以增加混沌序列的周期，一定程度上解决了精度退化的问题。提出了一种改进的基于传统查找表的混沌图像加密算法，不断的调整，动态的变化查找表中的内容，并且引入有限域的乘法和系统反馈，增大了系统的非线性。提出了一种新的基于高维混沌系统结合感知器模型的图像加密算法，高维系统有更复杂的结构，系统变量的时间序列无规律。感知器运算的非线性有效的掩盖原始混沌序列，加大了系统的安全性。关键词：混沌加密；伪随机序列

3、发生器；动态查找表；高维混沌系统TheStudyofImageEncr)，ptionBasedonChaosAbstractW池medevelopmentofComputer，ne觚orkcommunication，peoplellsemedi酉talimagemorefkquentlythaIlbefore，meanwhilehowtoensuremesafetyofthedi西talimagebecomingmoreandmoreimportant．SincetheimagehashugeamountofinformationaIldhigllredund觚cy’

4、吐lehaditionalmemodshaVedi缳cultiestoenc岬ttlleimage．Dueto戗lcs铋sitivityt0initialconditions，unpredictabilityandpseudorandom，chaos-basedencryptionh邪suggestedanewande伍cielltwaytodealwithmeintractableproblemof风ta11dhi曲lysecureimagee11a弹tion．Thispaperdosomerese粼淑ontlleimplicationofimageencrypti

5、onbaSedonchaos．Themaincontentsareasf．ollows：paperproposesaIlinlageencryptionbasedon铆ochaoticsystems，inwhichemplo妒ng似ochaoticmaps，B出ermapandLo百sticmap．BakermaptoshumethepositioIISofimagepixelsa11duSesallomerchaoticmaptodif亿sethedataofimagepixels，tller如ysi嘶矗caIltlyinCreasingtheresistancet

6、ostatisticalanddifferentialattacks．Whenchaoticsystemsarerealizedinadiscretespacewithfinitestates，somedegradationwill撕se．7roextendthecyclelen舀hofchaoticsystems，mispaperdesi甑sanewchaoticPseudO．RalldomBitGeneratorusingtwochaoticsystem。WeemployasecretV撕anlt0pe咖rbthechaotictrajectoryandtheco

7、ntr01parametert0len舀henthecycle—leIlgthofchaotictrajectory．Thispaperproposesanewencryptiona190rithmbasedondynamiclookuptable，usingtwoone—dimensionalchaoticmaps．Thealgorit№alsointroducesfeedbackandthemultiplicationof丘nitefieldandchangethe100l(uptabIerandomly．paperproposedanimage