基于改進(jìn)Chen混沌系統(tǒng)的圖像加密算法.pdf

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1、小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2014年9月第9期JournalofChineseComputerSystemsVO1.35No.92014基于改進(jìn)Chen混沌系統(tǒng)的圖像加密算法趙玉青(南陽師范學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院,河南南陽473061)E-m~l:zhaoyuchun2013@126.com_摘要:針對(duì)數(shù)字圖像加密的特點(diǎn),為了提高數(shù)字圖像加密算法的安全性,提出一種改進(jìn)混沌Chen系統(tǒng)的圖像加密算法。該算法首先將時(shí)間延遲引入到超混沌Chen系統(tǒng),對(duì)其產(chǎn)生的混沌序列進(jìn)行改進(jìn),使改進(jìn)后的混沌序列具有理想偽隨機(jī)性,然后采用改進(jìn)超混沌序列對(duì)圖像進(jìn)行置亂處理,實(shí)現(xiàn)圖像的加密處理,最后仿真實(shí)驗(yàn)通過對(duì)密鑰空間、密鑰敏感

2、性、安全性等方面的仿真分析,以驗(yàn)證算法的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比其它加密算法,改進(jìn)超混沌系統(tǒng)生成的混沌序列的自相關(guān)性很低,其密鑰空間巨大,改進(jìn)混沌Chen系統(tǒng)的圖像加密算法具有較強(qiáng)的各種攻擊能力。關(guān)鍵詞:圖像加密;時(shí)間延遲;超混沌系統(tǒng);自相關(guān)性;替代和置亂中圖分類號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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引言統(tǒng)產(chǎn)生的超混沌偽隨機(jī)序列對(duì)圖像進(jìn)行加密

6、,仿真結(jié)果表明該方法具有較好的加密性能,安全性高,抗攻擊能力強(qiáng),密鑰隨著國際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,大量個(gè)人和公眾信息在因空間大,加密速度快.特網(wǎng)上傳播,當(dāng)圖像或視頻通過網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí),圖像或視頻內(nèi)容時(shí)間延遲是超混沌系統(tǒng)的普遍現(xiàn)象,然而當(dāng)前采用超混的加密和保護(hù)顯得日益重要,保證信息的安全傳輸成為近年沌系統(tǒng)對(duì)圖像加密時(shí),均忽略這一普遍的自然現(xiàn)象,導(dǎo)致混沌來的研究熱點(diǎn)--.序列的自相關(guān)性不理想,不能準(zhǔn)確、全面反映加密的實(shí)際過傳統(tǒng)經(jīng)典加密算法主要有:DES算法、IDEA算法以及程J.針對(duì)上述問題,為了提高圖像加密效果,本文提出一種RSA算法等,它們沒有考慮圖像具有大數(shù)據(jù)容量、較高的冗改進(jìn)Chen混沌系統(tǒng)的

7、圖像加密算法,最后采用仿真測(cè)試檢驗(yàn)余度等特點(diǎn),因此應(yīng)用于圖像加密會(huì)存在較大的不足.隨算法的性能.著混沌系統(tǒng)理論發(fā)展,由于具有良好的隨機(jī)性、軌道難以預(yù)測(cè)1Chen系統(tǒng)及其混沌序列的改進(jìn)與分析、復(fù)雜等特征,其生成的代碼具有很強(qiáng)的抗攻擊能力以及較強(qiáng)的敏感性,能夠很好的適應(yīng)密碼系統(tǒng)的要求,在數(shù)字圖超混沌Chert系統(tǒng)模型如下:像加密領(lǐng)域研究中得到了廣泛的應(yīng)用J.黃小龍等人利用混,X=口(Y—)+w沌系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行加密,結(jié)果顯示混

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