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基于混沌的一种图像加密算法


摘 要:基于二维时空混沌模型,给出了一种时空混沌二值序列的产生方法,并对其性能进行了分析。结果表明,该种序列消除了相邻点的相关性,改善了统计分布特性,并利用此方法产生的序列对灰度图像进行加密。仿真结果表明,用该方法产生的序列对图像加密后,其相邻像素点的相关性很低,并对其密钥敏感性和统计特性进行了分析,均说明该方法应用于图像加密很有效。
  关键词:混沌; 图像加密; 保密通信
  中图分类号:TP309.7
  文献标志码:A
  
  文章编号:1001-3695(2010)02-0697-02
  doi:10.3969/j.issn.1001-3695.2010.02.081
  
  Image encryption algorithm based on chaotic system
  
  LIN Jin-qiua, SI Xi-caia, MENG Wei-xiaob, ZHAO Jun-yib
  
  (a.School of Information & Communication Engineering,b.Research Institute of Communication Technology, Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China)
  
  Abstract:This paper proposed a new image encryption algorithm based on improved coupled map lattices(CML) in order to meet the requirements of the secure image transfer. Experiment results prove that the encryption scheme is valid, and has high security simple and is easy to implement. Experiment simulation shows that the encryption algorithm has good effect of encryption.
  Key words:chaos; image encryption; communication security
  
  0 引言
  随着计算机技术、通信技术的快速发展以及Internet的日渐普及,使得网上的业务越来越丰富。互联网业务的不断拓展与信息安全技术的不断提高是密切相关的,因此信息加密技术愈来愈引起人们的关注。实践证明,一种好的密码体制不仅能够有效保证信息的机密性,而且能够保证信息的完整性和真实性。近年来的研究表明,利用混沌信号可以构造出优良的加密系统[1]。混沌加密算法以非线性动力学中的混沌现象为理论基础,借助混沌的初值敏感性和迭代不重复性将其应用于信息加密中,加密速度快,加密效果好,尤其适于数据量较大的图像加/解密,因此近年来人们提出了许多混沌图像加密的方法[2]。但是,低维混沌存在密钥空间小、安全性不高的缺点。与低维混沌相比,高维超混沌具有更高的复杂性、随机性和更好的不可预测性,更能有效地抵御相空间重构等破译方法的进攻,其保密性强,算法实现简单、密钥空间大[3]。因此,超混沌加密已成为目前混沌图像加密的方向。 ......
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