一种结合cat映射和henon映射的图像加密技术

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1、第27卷第9期计算机应用与软件VoI．27No．92010年9月ComputerApplicationsandSoftwareSep．2010一种结合Cat映射和Henon映射的图像加密技术田汉清全吉成程红王宏伟王志强(空军航空大学特种专业系吉林长春130022)摘要利用经典的Arnoldcat映射通过迭代虽然可以改变图像各像素点的位置，达到加密的目的，但由于Arnoldcat映射具有周期性的特点，经过一定次数的迭代后可以恢复原始图像，给系统带来了一定的安全隐患。把经过Arnoldcat映射置乱的图像注入Henon映射的混沌系统中，在位置置乱的基础上再进行像素值置乱，充分打乱图

2、像的像素相关性，有效地避免了这一缺点。仿真结果表明，该算法可以达到较好的加密效果，并且具有较强的抗攻击性能。关键词混沌图像加密Cat映射Henon映射ANIMAGEENCRYPTIoNSCHEMECoMBININGCATMAPANDHENoNMAPTianHanqingQuanJichengChengHongWangHongweiWangZhiqiang(DepartmentofSpecialty．TheAviationUniversityofA打Force，Changchun130022，Jilin，China)AbstractClassicalArnoldcatmapCaB

3、changethepositionofeachpixelpointofimagethroughiterationforencryption，butbecauseoftheperiodicityofArnoldcat，thesepixelpointsmightberestoredtotheiroriginalpositionafterbeingiteratedacertaintimes，SOitwillbringsomesecuritypitfallstothesystem．Thisshortcomingcanbeeffectivelyavoidedbytransfusingsc

4、rambledAmoldcatmappingimagetochaossystemwithHenonmapping．Afterscramblingthelocationofpi~elsbyArnoldcatmap，thevalueofpixelswerescrambledagainbyHenonmap，$othatthecorrelationofpixelsofimagewasdisruptedsufficiently．Simulationresultsindicatedthatthealgorithmcanachieveabettereffectinimageencryptio

5、nandhavestronganti·attackingperformance．KeywordsChaosImageencryptionCatmapHenonmap的安全性和快速性，能够抵抗统计攻击和穷举攻击等。0引言1两个离散混沌系统：Cat映射和Henon映射随着多媒体通信技术的迅速发展，大量包含情报的图像信息在网上传输越来越频繁，图像的安全和加密技术变得越来越1．1Cat映射重要。1997年，Fridrich首次将混沌加密方法应用到图像加密Cat映射是Arnold在遍历理论研究中提出的一种变换，设中0J。此后，许多学者致力于混沌图像加密方法的研究，混沌有单位正方形上的点(

6、，Y)，将点(，Y)变到另一点(’，Y)加密技术作为一种新的加密技术得到了快速的发展。常用的混的变换为：沌图像加密的思想主要有三种：对图像像素空间位置置乱，对图=[]m0d㈩㈩像灰度值变换，对空间位置与灰度值均进行加密操作。所谓空间位置置乱，就是通过某种方式打乱图像像素的排列，使得原始此变换称作二维Arnold变换，简称Arnold变换j。图像的内容变得杂乱无章。图像灰度值变换，是通过混沌映射对于数字图像，我们把上面的二维Arnold变换作如下产生的混沌序列与原始图像的灰度值进行某种运算，通过改变改变：原始图像的灰度值而达到加密的目的。但是目前绝大多数混沌加密算法实质上是单一的

7、图像像素值置乱或图像像素位置置【Xn+I．]=[。][：“]m。dcⅣ，c2，乱，而单一的使用其中任一种都无法保证图像具有较高的安全其中，、Y是N×N图像的像素点位置，a、b是系统的参数，性。图像像素值置乱对于唯密文攻击具有较强的安全性，但对取正整数。该变换通过把原图像中像素点(，Y)变换到加密于已知明文的攻击，存在一定的安全隐患；图像像素位置置乱只图像中像素点(+。，Y+。)，改变原图像的像素点位置，从而实改变了图像的位置，没有改变图像像素值，因此，这种加密方法，现加密。但单纯依靠置乱像素