基于混沌序列的图像加密算法研究.pdf

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郑障讯高蛆学位论文作者签名:而受卫弘年碌笕喇年歹月日文辍辉挛独创性声明学位论文版权使用授权书重麽查&电太堂重麽邮电太堂重庆邮电太堂本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢签字日期:本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:意。导师签名:’
摘要随着互联网技术和多媒体技术的迅猛发展,数字图像已经成为信息表达方式的主流,由之而生的数字图像信息安全问题成为人们关注的焦点。图像加密是是保护图像安全的一项核心技术,也是保护图像安全的最直接、有效的一种手段。数字图像有着数据量大,信息相关性强、冗余度高等特点,采用传统的加密方法大都显示出了复杂度大、实时性差、数据处理量小等局限性。由于混沌系统对初值和系统参数非常敏感,生成的混沌序列具有非周期、宽频谱、类噪声、可精确再生和难以长期预测等特点,使得混沌在图像信息的加密应用上有很大的优势,混沌理论应用于图像加密已经成为图像信息安全中的一个重要研究领域。本文围绕混沌序列在图像加密中的应用进行了研究。首先介绍和分析了图像加密的研究现状,阐述了密码学和混沌的基本理论,分析和讨论了混沌和密码学的关系,然后介绍和讨论了混沌图像加密的基本原理、设计原则、评价标准和设计步骤。在此基础上设计了两种基于混沌序列的图像加密算法:对于单纯采用像素置乱加密不会改变图像的直方图,易受统计攻击,单纯采用图像替代加密,易受到已知明文攻击,设计了一种基于混沌序列的像素置乱和替代加密相结合的图像加密算法,该算法具有较高的密钥敏感性和明文敏感性,由于加密算法对行、列置乱随机性、非线性,置换均匀性,使得相邻像素之间的相关性更小,加密后的数据具有均匀随机分布的特点,增加了加密的破译难度;现有的混沌图像加密一般采用低维混沌系统,形式简单,产生序列时间短,且密钥空间小,设计了一种基于高维混沌系统的彩色图像加密算法。利用改进后的高维混沌序列,将明文彩色图像的三基色分量充分地置乱并改变其统计特性,实现对彩色图像的加密。通过仿真实验和安全性分析表明,该算法密钥空间大,有极强的密钥敏感性和较好的统计特性,并且具有较好的抗干扰能力。最后,对全文的研究工作进行了总结,并对混沌图像加密中尚需研究和探索的问题进行了展望。关键词:混沌,混沌序列,图像加密,置乱,替代重庆邮电大学硕士论文
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图像加密技术的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本文的主要工作与结构安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯密码学概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...ò踩ā⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯混沌的基本理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一本章小结⋯⋯⋯⋯⋯.:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第三章混沌图像加密技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图像的表示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图像加密的性能要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图像混沌加密的设计原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图像混沌加密的安全评价标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图像混沌加密的设计步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第四章基于混沌序列的图像加密算法的分析与设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯