基于改进Chen混沌系统的图像加密算法.pdf

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1、小型微型计算机系统2014年9月第9期JournalofChineseComputerSystemsVO1．35No．92014基于改进Chen混沌系统的图像加密算法赵玉青(南阳师范学院教育科学学院，河南南阳473061)E-m~l：zhaoyuchun2013@126．com_摘要：针对数字图像加密的特点，为了提高数字图像加密算法的安全性，提出一种改进混沌Chen系统的图像加密算法。该算法首先将时间延迟引入到超混沌Chen系统，对其产生的混沌序列进行改进，使改进后的混沌序列具有理想伪随机性，然后采用改进超混沌序列对图像进行置乱处理，实现图像的加密处理，最后仿真实验通过对密钥空间、密钥敏感

2、性、安全性等方面的仿真分析，以验证算法的有效性。实验结果表明，相比其它加密算法，改进超混沌系统生成的混沌序列的自相关性很低，其密钥空间巨大，改进混沌Chen系统的图像加密算法具有较强的各种攻击能力。关键词：图像加密；时间延迟；超混沌系统；自相关性；替代和置乱中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-1220(2014)09—2162-05ImageEncryptionAlgorithmBasedonImprovedChenChaoticSystemZHAOYu-qing(SchoolofEducationandScience。NanyangNormalUniversity，N

3、anyang473061，China)Abstract：Inordertoimprovethesecufity0fditalimageencryptionalgorithm，anovelimageencryptionalgorithmbasedonim—provedChenchaoticsystemwasproposedinthispaperaccordingtothecharacteristicsofthedigitalimageencryption．Firstly，thetimedelaywasintroducedintotheChenchaoticsystem，thechaotics

4、equencewasgeneratedbytheimproved。chaoticsystemtoimprovedthepseudorandomness，andthentheimprovedchaoticsequencewasusedtoencrypttheimage，finallythesimulationtestwascardedouttoverifytheeffectivenessofproposedalgorithmonhekeyspace。keysensitivity。safetyetc．．Thesimulationresultsshowthattheautocorrelation

5、ofchaoticsequencegeneratedbyimprovedchaoticsystemisverylow。andhasthehugekeyspace，theproposedimageencryptionalgorithmhasstrongresistallofattackscomparingwithothermageencryptionalgorithm．Keywords：imageencryption；timedelay；hyper-chaoticsystem；autocorelation；Confusionanddiffusion0引言统产生的超混沌伪随机序列对图像进行加密

6、，仿真结果表明该方法具有较好的加密性能，安全性高，抗攻击能力强，密钥随着国际互联网技术的兴起，大量个人和公众信息在因空间大，加密速度快．特网上传播，当图像或视频通过网络传输时，图像或视频内容时间延迟是超混沌系统的普遍现象，然而当前采用超混的加密和保护显得日益重要，保证信息的安全传输成为近年沌系统对图像加密时，均忽略这一普遍的自然现象，导致混沌来的研究热点--．序列的自相关性不理想，不能准确、全面反映加密的实际过传统经典加密算法主要有：DES算法、IDEA算法以及程J．针对上述问题，为了提高图像加密效果，本文提出一种RSA算法等，它们没有考虑图像具有大数据容量、较高的冗改进Chen混沌系统的

7、图像加密算法，最后采用仿真测试检验余度等特点，因此应用于图像加密会存在较大的不足．随算法的性能．着混沌系统理论发展，由于具有良好的随机性、轨道难以预测1Chen系统及其混沌序列的改进与分析、复杂等特征，其生成的代码具有很强的抗攻击能力以及较强的敏感性，能够很好的适应密码系统的要求，在数字图超混沌Chert系统模型如下：像加密领域研究中得到了广泛的应用J．黄小龙等人利用混，X=口(Y—)+w沌系统对图像进行加密，结果显示混