基于改進(jìn)Lorenz混沌系統(tǒng)的圖像加密新算法
本文選題:Lorenz系統(tǒng) + 圖像加密; 參考:《中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年10期
【摘要】:為了提高圖像加密算法的加密安全性和抗攻擊能力,提出一種基于改進(jìn)Lorenz混沌系統(tǒng)的圖像加密新算法。首先,將Lorenz系統(tǒng)中的1個(gè)非線性項(xiàng)用指數(shù)函數(shù)項(xiàng)與單變量2次平方項(xiàng)的和替代;然后,分析該改進(jìn)Lorenz系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,證實(shí)其混沌特性;最后,利用該混沌映射生成分別用于置亂加密和替代加密的2組密鑰序列,進(jìn)行圖像的加密和解密操作:在置亂加密階段,將圖像像素灰度進(jìn)行升序排列,并與置亂加密密鑰序列結(jié)合實(shí)現(xiàn)像素位置置亂;在替代加密階段,采用密文反饋的加密方式修改像素灰度。研究結(jié)果表明:該算法能有效抵御選擇明文攻擊,密文圖像像素具有類隨機(jī)均勻分布特性,且相鄰像素具有零相關(guān)特性,擁有192 bit的密鑰空間且對(duì)密鑰非常敏感。
[Abstract]:In order to improve the encryption security and anti-attack ability of image encryption algorithm, a new image encryption algorithm based on improved Lorenz chaotic system is proposed. First, a nonlinear term in Lorenz system is replaced by the sum of exponential function term and quadratic square term of single variable. Then, the dynamic characteristics of the improved Lorenz system are analyzed and its chaotic properties are proved. The chaotic map is used to generate two sets of key sequences, which are used for scrambling encryption and replacing encryption respectively, and then encrypt and decrypt the image. In the scrambling encryption stage, the grayscale of the image pixels are arranged in ascending order. Combining with the scrambling encryption key sequence, the pixel position scrambling is realized; in the phase of replacing encryption, the pixel gray level is modified by ciphertext feedback encryption. The results show that the algorithm can effectively resist the attack of selective plaintext. The pixels of ciphertext images have the property of random and uniform distribution, and the adjacent pixels have the property of zero correlation. The algorithm has a key space of 192 bit and is very sensitive to the key.
【作者單位】: 中南大學(xué)軟件學(xué)院;湖南城市學(xué)院信息與電子工程學(xué)院;
【基金】:湖南省教育廳科研項(xiàng)目(17C0296) 益陽市指導(dǎo)性科技計(jì)劃項(xiàng)目(20165111)~~
【分類號(hào)】:TP309.7;TP391.41
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,本文編號(hào):1948368
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