【摘要】：提出了一種基于二維二態(tài)五鄰居可逆細(xì)胞自動機(jī)(CA)的圖像加密算法。本方法首先對X型結(jié)構(gòu)類型的CA進(jìn)行了分析測試,提出了具有明顯密鑰混淆效應(yīng)的偏X2型結(jié)構(gòu)CA;其次在進(jìn)行CA每次迭代加密時,對迭代結(jié)果進(jìn)行矩陣轉(zhuǎn)置運(yùn)算處理;隨后采用具有混沌行為的9d62(hex)規(guī)則一維四鄰居CA產(chǎn)生密鑰圖像;最后算法在CA邊界條件中插入密鑰信息,并參與細(xì)胞自動機(jī)加密迭代。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用基于偏X2型CA結(jié)構(gòu)和新型密鑰設(shè)計,相比于傳統(tǒng)的密鑰與尾數(shù)據(jù)做單一異或的運(yùn)算方法,提高了密鑰在整個加密體系的參與度和敏感性,降低了CA迭代次數(shù),明文擴(kuò)散率提高了36.14%。
[Abstract]:An image encryption algorithm based on 2-D two-state five-neighbor reversible cellular automata (CA) is proposed. In this method, the CA of type X structure is analyzed and tested, and the partial X2 structure CA; with obvious key confusion effect is put forward. Secondly, the matrix transposing operation is applied to the iterative results during each iteration of CA encryption. Then the 9d62 (hex) rule with chaotic behavior is used to generate the key image by one-dimensional four-neighbor CA. Finally, the key information is inserted into the CA boundary condition and the algorithm participates in the iteration of cellular automata encryption. The experimental results show that the new key design based on partial X2-type CA structure is more sensitive and more participatory than the traditional method of single XOR operation in the whole encryption system, which is based on the traditional X2-type CA structure and the new key design, compared with the traditional X2-type key and tail data. The number of CA iterations is reduced and the plaintext diffusivity is increased by 36.14%.
【作者單位】： 東北師范大學(xué)物理學(xué)院;長春理工大學(xué)理學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(61370228)
【分類號】：TP309.7;TP391.41

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本文編號：2271852