隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,遠(yuǎn)程醫(yī)療步入人們的生活,其解決了足不出戶便可尋診就醫(yī)的問題,受到人們的高度關(guān)注。然而,醫(yī)學(xué)圖像常常涉及患者隱私以及敏感信息,在公共網(wǎng)絡(luò)傳輸存儲中,存在被竊取、交易和篡改等不安全的問題。所以,保護(hù)醫(yī)學(xué)圖像信息安全就顯得尤為重要。此外,大尺寸、大批量的醫(yī)學(xué)圖像傳輸降低傳輸效率。因此,如何確保醫(yī)學(xué)圖像信息安全和高效率的傳輸,已經(jīng)成為眾多學(xué)者研究的課題,而圖像加密是一種保護(hù)圖像信息安全的有效技術(shù),設(shè)計(jì)出安全高效的圖像加密算法,用于醫(yī)學(xué)圖像信息的保護(hù),具有非常高的研究價(jià)值及意義。醫(yī)學(xué)圖像具有強(qiáng)相鄰像素相關(guān)性、高冗余度和大數(shù)據(jù)量等特點(diǎn),傳統(tǒng)的加密方法,如數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)、高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)等是針對文本信息設(shè)計(jì),不適合對醫(yī)學(xué)圖像加密�；煦缋碚摰陌l(fā)展為醫(yī)學(xué)圖像加密提供了啟示,混沌是一種非線性系統(tǒng),具有復(fù)雜的偽隨機(jī)性。基于憶阻混沌系統(tǒng)具有對初始值和控制參數(shù)高度敏感的特性,其產(chǎn)生的序列隨機(jī)性高,不可預(yù)測。同時(shí),采用憶阻混沌系統(tǒng)設(shè)計(jì)的密碼系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn),圖像加密速度優(yōu)于傳統(tǒng)加密方法,非常適合于對大數(shù)據(jù)量的醫(yī)學(xué)圖像加密。根據(jù)明文圖像與得到密文圖像尺寸關(guān)系,圖像...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 混沌圖像加密技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 混沌圖像完全加密技術(shù)
        1.2.2 混沌圖像壓縮加密技術(shù)
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)及章節(jié)安排
    1.5 本章小結(jié)
2 混沌圖像加密的基礎(chǔ)知識
    2.1 密碼學(xué)知識
        2.1.1 密碼學(xué)基礎(chǔ)知識
        2.1.2 密碼分析學(xué)基礎(chǔ)知識
    2.2 混沌理論的基本概念
        2.2.1 混沌的定義
        2.2.2 混沌的基本特征
    2.3 混沌圖像加密算法步驟介紹
    2.4 壓縮感知的基礎(chǔ)知識
    2.5 圖像加密效果的評價(jià)指標(biāo)
    2.6 本章小結(jié)
3 基于拉丁方陣置亂和雙向擴(kuò)散的醫(yī)學(xué)圖像加密算法
    3.1 4D憶阻混沌系統(tǒng)
    3.2 提出的圖像加密算法
        3.2.1 憶阻混沌系統(tǒng)初始值的產(chǎn)生
        3.2.2 基于明文信息和拉丁方陣的圖像置亂方法
        3.2.3 雙向擴(kuò)散方法
        3.2.4 加密算法
        3.2.5 解密算法
        3.2.6 討論
    3.3 仿真結(jié)果
    3.4 安全性分析
        3.4.1 密鑰空間分析
        3.4.2 密鑰敏感性分析
        3.4.3 直方圖分析
        3.4.4 相鄰像素的相關(guān)性分析
        3.4.5 信息熵分析
        3.4.6 抗已知明文和選擇明文攻擊分析
        3.4.7 魯棒性分析
        3.4.8 時(shí)間效率分析
        3.4.9 與其它文獻(xiàn)對比分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于3D正交拉丁方的醫(yī)學(xué)圖像加密算法
    4.1 預(yù)備知識
        4.1.1 4D憶阻混沌系統(tǒng)
        4.1.2 3D正交拉丁方
    4.2 提出的圖像加密和解密算法
        4.2.1 加密算法
        4.2.2 解密算法
    4.3 仿真結(jié)果
        4.3.1 不同明文圖像的加密和解密結(jié)果
        4.3.2 采用預(yù)處理-3D正交拉丁方置亂方法的有效性
    4.4 安全性分析
        4.4.1 密鑰空間分析
        4.4.2 密鑰敏感性分析
        4.4.3 直方圖分析
        4.4.4 相鄰像素的相關(guān)性分析
        4.4.5 差分攻擊分析
        4.4.6 信息熵分析
        4.4.7 魯棒性分析
        4.4.8 時(shí)間復(fù)雜度分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于生命游戲置亂和壓縮感知的醫(yī)學(xué)圖像加密算法
    5.1 預(yù)備知識
        5.1.1 基于雙曲函數(shù)的憶阻混沌系統(tǒng)
        5.1.2 生命游戲規(guī)則
        5.1.3 測量矩陣的產(chǎn)生
    5.2 提出的圖像加密算法
        5.2.1 混沌系統(tǒng)初始值的產(chǎn)生
        5.2.2 高度依賴明文信息的生命游戲置亂方法(GSMHDP)
        5.2.3 加密算法
        5.2.4 解密算法
    5.3 仿真結(jié)果
        5.3.1 不同圖像加密和解密結(jié)果
        5.3.2 確定迭代次數(shù)n
        5.3.3 壓縮性能
    5.4 安全性分析
        5.4.1 密鑰空間分析
        5.4.2 密鑰敏感性分析
        5.4.3 直方圖分析
        5.4.4 相鄰像素的相關(guān)性分析
        5.4.5 差分攻擊分析
        5.4.6 信息熵分析
        5.4.7 魯棒性分析
        5.4.8 時(shí)間效率和復(fù)雜度分析
        5.4.9 與其它文獻(xiàn)對比分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的科研成果



本文編號：3865998