混沌理論與密碼學(xué)之間存在很多本質(zhì)聯(lián)系。近二十年來(lái),為了設(shè)計(jì)出有效加密圖像數(shù)據(jù)的密碼系統(tǒng),利用混沌系統(tǒng)的特性結(jié)合Shannon的置亂擴(kuò)散原則構(gòu)造加密算法的方法被廣泛應(yīng)用在圖像加密領(lǐng)域。然而,基于密碼分析學(xué)的研究,有相當(dāng)一部分圖像混沌加密機(jī)制已被證明是不安全的。研究者通過(guò)對(duì)密碼系統(tǒng)進(jìn)行安全性分析,提出相應(yīng)的破解方案,進(jìn)而促進(jìn)加密算法更完善。本文對(duì)三個(gè)基于置亂擴(kuò)散框架的圖像加密算法進(jìn)行了密碼分析,指出加密算法中存在的安全缺陷,提出了相對(duì)應(yīng)的攻擊方案,成功破解密文得到了明文,最后提出了彌補(bǔ)這些安全缺陷的改進(jìn)方案。本文關(guān)于密碼分析和圖像混沌加密技術(shù)的主要研究成果可以概括為:（1）針對(duì)Niyat等人提出的與明文相關(guān)的單輪置亂擴(kuò)散彩色圖像加密方案進(jìn)行密碼分析。該加密算法根據(jù)混合超混沌系統(tǒng)和自動(dòng)細(xì)胞機(jī)技術(shù)構(gòu)建出偽隨機(jī)數(shù)生成器,然后產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)序列加密明文圖像。然而,經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)該加密算法存在三個(gè)安全缺陷:擴(kuò)散效應(yīng)存在失靈情況、明文相關(guān)的密鑰空間小以及擴(kuò)散過(guò)程僅使用異或運(yùn)算。提出的基于已知明文攻擊和選擇明文攻擊的方法可有效求解出加密方案的等價(jià)密鑰。（2）針對(duì)兩個(gè)典型的基于兩輪置亂擴(kuò)散框架的圖像混沌加密機(jī)... 

【文章來(lái)源】：河南師范大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖像的8個(gè)位平面示意圖

擴(kuò)散效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

方案I實(shí)驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于明文相關(guān)的混沌映射與SHA-256算法數(shù)字圖像的加密與監(jiān)測(cè)[J]. 劉西林,嚴(yán)廣樂(lè).  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(11)
[2]網(wǎng)絡(luò)空間安全綜述[J]. 張煥國(guó),韓文報(bào),來(lái)學(xué)嘉,林東岱,馬建峰,李建華.  中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2016(02)

博士論文
[1]基于混沌的圖像加密與數(shù)字水印算法的安全性研究[D]. 陳磊.北京郵電大學(xué) 2018
[2]基于混沌的圖像加密關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李春虎.電子科技大學(xué) 2018

碩士論文
[1]基于動(dòng)態(tài)貓映射和Unix時(shí)間戳的圖像加密算法研究[D]. 王曉雷.河南師范大學(xué) 2018
[2]Logistic映射在密碼學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 謝濤.湘潭大學(xué) 2014
[3]基于混沌的數(shù)字圖像加密算法的分析與設(shè)計(jì)[D]. 向滔.重慶大學(xué) 2014
[4]若干數(shù)字混沌圖像加密算法的密碼分析[D]. 張愉.湘潭大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3401861