圖像作為信息的一種載體,能夠直觀的傳遞信息。由于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,數(shù)字圖像已經(jīng)廣泛應用于社會、政治、經(jīng)濟、軍事等領域。正是因為圖像的頻繁使用,圖像在傳輸過程中的安全性也成為了亟需解決的問題�；煦缦到y(tǒng)以其高度的復雜性和隨機性被廣泛應用于圖像加密系統(tǒng)的設計中。本文提出了兩種基于超混沌系統(tǒng)的比特級圖像加密算法。(1)提出了一種結(jié)合5D超混沌與四進制循環(huán)操作的數(shù)字圖像加密算法。與一般的混沌系統(tǒng)相比,5D超混沌系統(tǒng)擁有更多的參數(shù),可以更好地抵抗窮舉攻擊。在置亂階段,明文圖像被分解為四幅四進制圖像并在密鑰流的控制下完成四進制圖像像素位置的全局置亂。在擴散階段,用四進制的循環(huán)操作改變圖像的像素值。將擴散后的四個四進制矩陣轉(zhuǎn)換為相應的十進制矩陣,并對該矩陣與密鑰流進行加法運算即可得到加密圖像。仿真結(jié)果和性能分析表明,該圖像加密方案能夠抵御各種常見攻擊。(2)為了提高圖像加密系統(tǒng)的加密效率,設計了一種基于二維超混沌系統(tǒng)的比特級圖像加密方案。該加密方案使用二維超混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列對明文圖像的高四位進行加密。在密鑰流的控制下,該加密算法對明文圖像的高四位位平面進行整體循環(huán)移位完成置亂。在擴散階段,用線性...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究的意義與背景
    1.2 圖像加密研究現(xiàn)狀
    1.3 主要工作及內(nèi)容安排
第2章 數(shù)字圖像加密基礎
    2.1 密碼學簡介
        2.1.1 密碼學基本概念
        2.1.2 密碼分析
    2.2 混沌系統(tǒng)
        2.2.1 混沌系統(tǒng)的判定
        2.2.2 常見的混沌系統(tǒng)
        2.2.3 混沌系統(tǒng)的特征
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于混沌和四進制循環(huán)操作的圖像加密算法
    3.1 基本理論
        3.1.1 5D超混沌
        3.1.2 明文圖像預處理
        3.1.3 改進的Arnold矩陣
        3.1.4 漢明距離
    3.2 加密算法描述
        3.2.1 產(chǎn)生密鑰流
        3.2.2 加密過程
    3.3 仿真結(jié)果和分析
        3.3.1 密鑰空間
        3.3.2 直方圖
        3.3.3 密鑰敏感性
        3.3.4 相關系數(shù)
        3.3.5 信息熵
        3.3.6 明文敏感性
        3.3.7 魯棒性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于二維超混沌的比特級圖像加密方案
    4.1 基本原理
        4.1.1 二維超混沌
        4.1.2 灰度圖像的位平面分析
        4.1.3 線性反饋位移
    4.2 加密算法描述
        4.2.1 產(chǎn)生密鑰流
        4.2.2 加密過程
    4.3 仿真結(jié)果和分析
        4.3.1 密鑰空間
        4.3.2 直方圖
        4.3.3 密鑰敏感性
        4.3.4 相鄰像素相關性
        4.3.5 信息熵
        4.3.6 魯棒性
        4.3.7 加密速度
        4.3.8 算法比較
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3780543