發(fā)布時(shí)間：2020-03-28 15:49

【摘要】：隨著Android操作系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率越來(lái)越高,移動(dòng)設(shè)備面臨著被病毒、特洛伊木馬、廣告軟件、后門和間諜軟件等控制的風(fēng)險(xiǎn)。為了保證移動(dòng)設(shè)備上存儲(chǔ)和傳輸?shù)膱D像信息的私密性、安全性和可靠性,需要對(duì)圖像信息進(jìn)行加密處理�，F(xiàn)有的圖像加密算法針對(duì)PC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的較多,對(duì)于Android平臺(tái)的加密算法較少,本文結(jié)合混沌理論和密碼技術(shù),提出了適用于Android平臺(tái)的多混沌映射的圖像加密方案,滿足了移動(dòng)設(shè)備端對(duì)高安全性、高效率和高可靠性圖像加密算法的需求,主要研究工作如下:1、為了解決移動(dòng)平臺(tái)上數(shù)字圖像的安全性問(wèn)題,提出了一種基于雙混沌映射交叉擴(kuò)散的彩色圖像加密算法。該算法通過(guò)Logistic和ChebyShev交叉迭代生成初始密鑰,接著判斷圖像像素點(diǎn)位置的奇偶性,分別使用ChebyShev和Logistic迭代產(chǎn)生的密鑰進(jìn)行像素點(diǎn)的加密,然后對(duì)加密前后像素點(diǎn)的RGB通道進(jìn)行交叉異或?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)散,最后組合得到密文圖像。為了解決圖像加密算法性能評(píng)價(jià)的復(fù)雜性問(wèn)題,研發(fā)了圖像加密算法安全性評(píng)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像加密算法的直方圖、像素相關(guān)性、密鑰敏感性、密鑰空間、NPCR、UACI、信息熵攻擊、選擇明文攻擊和加解密時(shí)間等各類參數(shù)進(jìn)行計(jì)算、綜合分析、比較和圖形化顯示等功能,簡(jiǎn)化了操作流程,減少了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的誤差,降低了算法性能評(píng)價(jià)的復(fù)雜性。使用該系統(tǒng)對(duì)本章提出的算法進(jìn)行了測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法具有密鑰空間大、安全性高、相鄰像素點(diǎn)間的相關(guān)性小和抗攻擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在確保安全性的前提下通過(guò)降低迭代次數(shù),減少了加解密時(shí)間,提高了效率,適合于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的Android手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上的彩色圖像加密。2、隨著醫(yī)療信息化的快速發(fā)展和數(shù)字化影像設(shè)備的普及,為互聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程醫(yī)療、醫(yī)療人工智能的應(yīng)用提供了大量的符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)圖像。由于DICOM圖像不僅包含了病人的影像信息,還包含了病人的姓名、年齡、地址、檢查日期、醫(yī)院信息等個(gè)人隱私,圖像在存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^(guò)程中存在被非法的竊取、篡改等風(fēng)險(xiǎn),容易引發(fā)道德和社會(huì)問(wèn)題,因此需要進(jìn)行加密處理。為了解決移動(dòng)設(shè)備上醫(yī)學(xué)圖像的安全性問(wèn)題,本文結(jié)合移動(dòng)平臺(tái)和DICOM圖像的特點(diǎn),采用Logistic映射、Chebyshev映射和改進(jìn)的Cat映射,提出了一種多混沌映射的醫(yī)學(xué)圖像加密算法。該算法首先對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行解析,區(qū)分圖像是彩色圖像還是灰度圖像;對(duì)于灰度圖像利用改進(jìn)的Cat映射根據(jù)最佳迭代次數(shù)進(jìn)行置亂,然后利用雙混沌交叉擴(kuò)散算法實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散;對(duì)彩色圖像使用雙混沌映射交叉擴(kuò)散的加密算法進(jìn)行加密。最后,使用自行設(shè)計(jì)的醫(yī)學(xué)圖像加密算法安全性分析平臺(tái)對(duì)本章提出的算法進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法具有相鄰像素相關(guān)性小、密鑰空間大、密鑰敏感性強(qiáng)、安全性高和加密時(shí)間短等特點(diǎn),適合于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的移動(dòng)設(shè)備的醫(yī)學(xué)圖像加密。3、將基于多混沌映射的醫(yī)學(xué)圖像加密算法應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備,設(shè)計(jì)了一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)學(xué)圖像加密共享云平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái),醫(yī)患用戶可以通過(guò)手機(jī)應(yīng)用程序和Web端,實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)圖像的在線實(shí)時(shí)瀏覽、共享和診斷等功能。對(duì)算法在Android手機(jī)上的運(yùn)行效率進(jìn)行了測(cè)試與分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了本文提出的算法在醫(yī)學(xué)圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^(guò)程中是安全、實(shí)時(shí)和可靠的。
【圖文】：

基于混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像加密2004年，丁群等人利用離散Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成的隨機(jī)序列作為密鑰對(duì)

加、解密的過(guò)程
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP309.7;TP391.41;O415.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王偉;金聰;;一種基于Android平臺(tái)的圖像加密方案[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2014年08期

2 楊博菲;呂衛(wèi);褚晶輝;楊德龍;;基于Android平臺(tái)的醫(yī)學(xué)圖像顯示軟件設(shè)計(jì)[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2012年03期

3 朱從旭;黃大足;郭迎;;結(jié)合多混沌映射和輸出反饋的圖像加密算法[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2010年05期

4 黃志高;;水印的最佳置亂度置亂算法[J];通信技術(shù);2010年03期

5 鐘黔川;朱清新;張平莉;;參數(shù)可變的多混沌映射加密系統(tǒng)[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

6 黃旭;;DICOM醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的讀取[J];計(jì)算機(jī)時(shí)代;2008年11期

7 黃興;張敏瑞;;圖像置亂程度的研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2008年05期

8 黃峰;馮勇;;利用圖像分割思想的二維混沌映射及圖像加密算法[J];光學(xué)精密工程;2007年07期

9 劉金梅;丘水生;向菲;肖慧娟;;基于多混沌映射的信息加密算法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年05期

10 丁群,陸哲明,孫曉軍;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)密碼的圖像加密[J];電子學(xué)報(bào);2004年04期

，

本文編號(hào)：2604622