隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信的高速發(fā)展,圖像由于具有生動、形象、直觀性強、信息量豐富等特征,成為人們信息交流的重要載體之一。在促進(jìn)人們交流的同時,它也給會話信息帶來了安全問題。由于傳統(tǒng)的DES和AES算法主要是針對文本加密,適用圖像加密效率低和實時性差,因此,探索安全、高效的圖像加密算法顯得尤為重要。混沌系統(tǒng)作為一種非線性動力系統(tǒng),與密碼學(xué)存在諸多相似特性,它對初值和混沌參數(shù)極其敏感,且產(chǎn)生的序列難以分析,具有偽隨機(jī)性好、復(fù)雜性高等特點,這些特性使得它在圖像加密中具有廣泛的應(yīng)用前景。本文對基于混沌的圖像加密算法進(jìn)行了一系列地分析與研究,主要內(nèi)容如下:（1）概述了本課題的研究背景與意義,總結(jié)分析了當(dāng)前一些學(xué)者在圖像加密領(lǐng)域研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀。接著闡述了混沌理論和密碼學(xué)基礎(chǔ)以及兩者之間的聯(lián)系,然后介紹了混沌圖像加密的相關(guān)技術(shù),其中對混沌系統(tǒng)特征進(jìn)行了大量數(shù)值仿真實驗來驗證混沌的可行性。（2）針對基于Arnold映射的一些加密算法易受選擇明文攻擊、周期性恢復(fù)至初始狀態(tài)以及Henon映射密鑰空間小和存在空白窗口等問題,提出了基于復(fù)合混沌的圖像加密算法。該算法選用廣義Arnold映射對像素點多次混迭和... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文章節(jié)安排
第二章 混沌理論和密碼學(xué)基礎(chǔ)
    2.1 混沌理論
        2.1.1 混沌的定義
        2.1.2 混沌運動的特征
        2.1.3 混沌系統(tǒng)的判斷準(zhǔn)則與依據(jù)
    2.2 密碼學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.1 密碼學(xué)基本概念
        2.2.2 密碼的分析類型
        2.2.3 密碼體制分類
    2.3 混沌映射與密碼學(xué)的關(guān)系
    2.4 本章小結(jié)
第三章 混沌圖像加密相關(guān)技術(shù)
    3.1 常用圖像加密方法
        3.1.1 混沌映射的像素位置置亂
        3.1.2 混沌序列的像素值擴(kuò)散
    3.2 典型的混沌系統(tǒng)模型
        3.2.1 Logistic映射
        3.2.2 Henon映射
        3.2.3 Lorenz系統(tǒng)
        3.2.4 Chen系統(tǒng)
        3.2.5 Rossler系統(tǒng)
    3.3 混沌映射的選擇條件
    3.4 圖像加密安全性能評估標(biāo)準(zhǔn)
        3.4.1 灰度直方圖分析
        3.4.2 明文敏感性分析
        3.4.3 相鄰像素相關(guān)性分析
        3.4.4 密鑰空間及敏感性分析
        3.4.5 信息熵分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于復(fù)合混沌的圖像加密算法
    4.1 混沌映射概述
        4.1.1 廣義Arnold映射
        4.1.2 廣義Henon映射
    4.2 算法描述
    4.3 算法方案
    4.4 實驗仿真及安全性分析
        4.4.1 實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果
        4.4.2 直方圖統(tǒng)計特性分析
        4.4.3 相鄰像素點相關(guān)性分析
        4.4.4 密鑰空間及敏感性分析
        4.4.5 信息熵分析
        4.4.6 抗差分攻擊能力分析
        4.4.7 經(jīng)典攻擊類型分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于變換域的混沌圖像加密算法
    5.1 分?jǐn)?shù)階Fourier變換
        5.1.1 分?jǐn)?shù)階Fourier變換的定義
        5.1.2 二維分?jǐn)?shù)階Fourier變換
    5.2 量子Logistic映射
    5.3 算法介紹
    5.4 算法設(shè)計
    5.5 實驗仿真及安全性分析
        5.5.1 實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果
        5.5.2 灰度直方圖統(tǒng)計特性分析
        5.5.3 相鄰像素點相關(guān)性分析
        5.5.4 密鑰空間及執(zhí)行效率分析
        5.5.5 明文敏感性分析
        5.5.6 經(jīng)典攻擊類型分析
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Spatial image encryption algorithm based on chaotic map and pixel frequency[J]. Guodong YE,Xiaoling HUANG.  Science China（Information Sciences）. 2018(05)
[2]量子混沌和分?jǐn)?shù)階Fourier變換的圖像加密算法[J]. 謝國波,鄧華軍.  計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(17)
[3]二次廣義cat映射的混合混沌圖像加密算法[J]. 謝國波,鄧華軍.  計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(15)
[4]混沌密碼及其在多媒體保密通信中應(yīng)用的進(jìn)展[J]. 禹思敏,呂金虎,李澄清.  電子與信息學(xué)報. 2016(03)
[5]基于超混沌的快速圖像加密算法[J]. 葛濱,魯華祥,陳旭,金敏.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(03)
[6]應(yīng)用混沌映射索引和DNA編碼的圖像加密技術(shù)[J]. 張健,房東鑫.  計算機(jī)工程與設(shè)計. 2015(03)
[7]基于混沌系統(tǒng)和DNA序列運算的新型圖像加密[J]. 徐光憲,郭曉娟.  計算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(06)
[8]新型置換和替代結(jié)構(gòu)的圖像混沌加密算法[J]. 韓鳳英,朱從旭.  武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2014(05)
[9]一種多混沌快速圖像加密算法的設(shè)計與分析[J]. 王帥,孫偉,郭一楠,楊海群,姜樹明.  計算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(02)
[10]基于混沌映射和DNA編碼的圖像加密算法[J]. 梁濤,李華.  計算機(jī)工程. 2014(06)

碩士論文
[1]超混沌系統(tǒng)的研究及其在圖像加密中的應(yīng)用[D]. 劉健.湖南大學(xué) 2014
[2]基于混沌的數(shù)字圖像加密算法研究[D]. 王雅慶.重慶大學(xué) 2013
[3]混沌及分?jǐn)?shù)傅里葉變換圖像加密方法研究[D]. 宋俊紅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：3204077