基于混沌系统的数字图像加密算法研究.zip

摘要:随着计算机网络技术的迅猛发展，人类社会对信息安全的认识度也随之增高。由于混沌的伪随机性、非周期性和对初值高度敏感性等特征与密码学天然的联系，基于混沌理论对图像加密成为目前的研究热点。

映射是混沌映射中最基础经典的一种，映射结构简单，但其有着复杂的动力学特征，最早被广泛应用于设计伪随机位发生器和加密算法中。本文首先阐述了混沌密码学及混沌图像加密的基本概念，然后对一维混沌映射的图像加密算法进行了研究。根据文献[6]中只能对方阵灰度图像加密的算法，分析其含有的不足，在原算法上进行设计和改进。和原来的算法相比，改进后算法不只是能够实现对形式的彩色图像加密，而且其相对的加密效率快，安全性更高。最终对修改后的加密算法分析它的性能，检验判断其安全性和可行性。

关键词 混沌；密码学；图像加密；映射

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究的背景及现状-1

1.2 研究的目的和意义-2

1.3 本文的主要内容和章节安排-2

2 混沌与密码学的基本理论-4

2.1 混沌的基本理论-4

2.1.1 混沌的定义和运动特征-4

2.1.2 混沌的判断准则-6

2.2 密码学基础知识-8

2.3 混沌与密码学的关系-9

3 基于混沌的数字图像加密理论-11

3.1 数字图像概念及特点-11

3.2 基于混沌的数字图像加密理论-12

3.3 混沌图像加密的性能分析方法-13

4 基于映射的图像加密算法分析与改进-16

4.1 映射-16

4.1.1 映射的定义-16

4.1.2 映射的混沌特性-16

4.2 原算法描述-18

4.2.1 原算法加密原理-18

4.2.2 原算法加密步骤-19

4.3 改进算法描述-19

4.3.1 改进算法加密原理-19

4.3.2 改进算法加密步骤-19

4.4 实验仿真及性能分析-20

4.4.1 仿真结果-20

4.4.2 密钥空间分析-21

4.4.3 密钥敏感性分析-21

4.4.4 统计特性分析-21

4.5 本章小结-23

结论-24

致谢-25

参考文献-26

附录-27