發(fā)布時間：2021-10-22 06:53

　　隨著5G時代的到來,網(wǎng)絡(luò)信息安全問題相比過去將更嚴(yán)峻復(fù)雜。圖像作為多媒體信息傳輸和存儲的重要載體之一,能直觀地傳達(dá)信息,給人們的生活帶來了巨大的影響。如果圖像在傳輸途中被截取或者破壞,輕則個人隱私受影響,重則危及社會和企業(yè)財產(chǎn)安全,甚至國家安全。因此,圖像加密在信息安全領(lǐng)域扮演著重要的角色。從上個世紀(jì)末以來,圖像加密領(lǐng)域就涌現(xiàn)出各種加密算法。但隨著圖像傳輸規(guī)模的增大,對于加密并發(fā)性和加密速度的要求越來越高,光學(xué)圖像加密成為了學(xué)者們研究的熱點。作為典型的光學(xué)加密系統(tǒng),雙隨機(jī)相位編碼（DRPE）衍生出很多改進(jìn)算法,然而該系統(tǒng)依然存在安全性較弱的缺陷。因此,本文提出一種基于Qi超混沌和AES的虛擬光學(xué)加密算法,從算法整體架構(gòu)和密鑰上對雙隨機(jī)相位編碼系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),多方位提高加密系統(tǒng)的安全性。本文的主要研究內(nèi)容有:（1）利用四維Qi超混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的超混沌序列來產(chǎn)生加密系統(tǒng)中所需要的加密密鑰,結(jié)合自定義控制參數(shù)加上Qi超混沌系統(tǒng)本身的9個初始參數(shù)作為混沌密鑰,有效提高了加密系統(tǒng)整體的密鑰空間。（2）提出利用AES對稱加密對DRPE的輸出平面進(jìn)行二次加密,使DRPE免受脈沖攻擊和相位檢索等威脅,以提... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

對稱加密框圖

圖2-1對稱加密框圖由于兩種加密系統(tǒng)各有優(yōu)劣,人們通常在現(xiàn)實場景中把兩者結(jié)合使用:先用對稱加密系統(tǒng)對大量信息進(jìn)行加密,后用非對稱加密系統(tǒng)對加密系統(tǒng)的密鑰進(jìn)行管理。這樣既保證了加密系統(tǒng)的高安全性,又能提高系統(tǒng)的加密效率。

1、輪密鑰加是利用從主密鑰中生成的輪密鑰與狀態(tài)矩陣對應(yīng)的進(jìn)行異或處理的操作,解密則是將對應(yīng)輪的輪密鑰再次進(jìn)行異或操作。輪密鑰加過程如圖2-3所示。2、字節(jié)代換是通過S盒對狀態(tài)矩陣的元素進(jìn)行代換的操作。AES的S盒和逆S盒其實都是一個16×16個字節(jié)的代換表,狀態(tài)矩陣的每個元素都按照索引在S盒上找到對應(yīng)的值進(jìn)行代換,這個索引的行坐標(biāo)由元素值的高4位所組成,列坐標(biāo)由其低4位組成。解密過程的原理一樣,不過將S盒改為逆S盒。字節(jié)代換過程如圖2-4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于新的五維多環(huán)多翼超混沌系統(tǒng)的圖像加密算法[J]. 莊志本,李軍,劉靜漪,陳世強.  物理學(xué)報. 2020(04)
[2]淺談密碼學(xué)與信息安全[J]. 王劍鋒,張應(yīng)輝,馬華.  西安文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(01)
[3]分組密碼AES的優(yōu)化與設(shè)計[J]. 劉宇峰,許向陽,蘇浩,耿艷香,劉婷.  計算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2020(01)
[4]早期計算機(jī)密碼學(xué)的歷史及影響[J]. 尹飛.  自然辯證法通訊. 2019(12)
[5]一種基于RSA的改進(jìn)安全算法[J]. 王海濤,劉朋輝.  測控技術(shù). 2019(10)
[6]遺傳模擬退火算法和混沌系統(tǒng)的圖像加密方法[J]. 羅玉玲,歐陽雪,曹綠晨,丘森輝,廖志賢,岑明燦.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報. 2019(05)
[7]一種混合混沌虛擬光學(xué)圖像加密方法[J]. 郭媛,許鑫,敬世偉,杜松英.  光子學(xué)報. 2019(07)
[8]基于計算全息和θ調(diào)制的彩色圖像加密方法[J]. 席思星,于娜娜,王曉雷,朱巧芬,董昭,王微,劉秀紅,王華英.  物理學(xué)報. 2019(11)
[9]基于身份的Elgamal盲簽名方案及其應(yīng)用[J]. 顧兆軍,劉東楠.  計算機(jī)工程與設(shè)計. 2019(05)
[10]基于差異混合掩碼與混沌Gyrator變換的光學(xué)圖像加密算法[J]. 陳艷浩,劉中艷,周麗宴.  電子與信息學(xué)報. 2019(04)

博士論文
[1]基于混沌的虛擬光學(xué)圖像加密關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 朱薇.南京郵電大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于計算鬼成像的圖像加密方法的研究[D]. 朱吉男.山東大學(xué) 2019
[2]基于聯(lián)合分?jǐn)?shù)傅里葉變換和相位編碼的多圖像加密技術(shù)研究[D]. 尹志虎.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]基于JTC和分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多圖加密技術(shù)研究[D]. 趙伯豪.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[4]基于KMIP協(xié)議的密鑰管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 史欣慧.山東大學(xué) 2018
[5]基于相位剪切操作非對稱光學(xué)加密系統(tǒng)的安全性分析[D]. 穆曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]基于Qi超混沌的圖像加密算法研究[D]. 白雪.黑龍江大學(xué) 2016



本文編號：3450592