為解決明文圖像與加密密鑰無關(guān)引起的安全性問題,提出一種基于費(fèi)雪耶茲算法結(jié)合混沌理論的圖像加密方案。首先采用一維的Logistic混沌系統(tǒng)針對明文圖像特征進(jìn)行處理生成密鑰,密鑰作為三維Chen混沌系統(tǒng)的初值,再對三維Chen混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列進(jìn)行離散以及量化處理,得到三組偽隨機(jī)序列。利用費(fèi)雪耶茲算法與其中兩組偽隨機(jī)序列對圖像進(jìn)行置亂,得到置亂后的圖像再與剩余的一組偽隨機(jī)序列進(jìn)行擴(kuò)散變換,得到最終的加密圖像。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明,該算法具有良好的安全性,能抵抗大部分攻擊。 

【文章來源】：軟件導(dǎo)刊. 2020,19(11)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

算法流程

因?yàn)槊看坞S機(jī)產(chǎn)生的數(shù)值不一樣，所以最終置亂得到的序列也不一樣，如果把原算法直接應(yīng)用于圖像像素置亂，得到的密文圖像就可能無法正確還原，而每次選擇隨機(jī)數(shù)進(jìn)行置亂操作之后隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的范圍會越來越小，前面被置亂的序列值位置就會固定，不會被下一次置亂所影響。本文利用混沌序列代替每次隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)值，進(jìn)而有效控制算法中每次交換的元素，有效解決了這些問題。把該算法應(yīng)用到圖像置亂領(lǐng)域，以一個(gè)3×3數(shù)組矩陣為例，置亂過程如圖2所示。1.2 兩種混沌系統(tǒng)

當(dāng)混沌系統(tǒng)控制參數(shù)α=35，β=3，γ=28時(shí)，系統(tǒng)處于混沌狀態(tài)且混沌性質(zhì)最好。設(shè)混沌系統(tǒng)初始值x0=0.995,y0=0.995,z0=0.995，對系統(tǒng)數(shù)值進(jìn)行仿真，得到三維Chen混沌系統(tǒng)吸引子相圖如圖4所示。圖4 三維Chen混沌系統(tǒng)吸引子相圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二維Sine-Tent超混沌映射及其在圖像加密中的應(yīng)用[J]. 朱和貴,蒲寶明,朱志良,趙怡然,宋禹佳.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2019(07)
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[6]基于DNA編碼和超混沌系統(tǒng)的圖像加密算法[J]. 張勛才,劉奕杉,崔光照.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(04)
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碩士論文
[1]基于混沌的數(shù)字圖像加密算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 丁煜明.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[2]小波分析與混沌理論在圖像加密中的應(yīng)用[D]. 張碩.桂林電子科技大學(xué) 2010



本文編號：3544586