一种基于改进logistic溷沌映射的图像加法

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1、第28卷第1期中南林业科技大学学报Vol.28No.12008年2月JournalofCentralSouthUniversityofForestry&TechnologyFeb.2008文章编号:1673-923X(2008)01-0153-05X一种基于改进Logistic混沌映射的图像加密算法1,2韩凤英(1.长沙航空职业技术学院,湖南长沙410124;2.中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:提出了一种改进的Logistic混沌映射,并设计了一种基于改进的Logistic混沌映射的图像加密算法,采用两个混沌系统分别产生辅助密钥和对图象像素进行替代加密的密钥.分

2、析和实验结果表明,该算法具有良好的加密效率,提出的方案具有较高的安全性.关键词:信息科学与工程;混沌;Logistic;图像加密;替代;置乱中图分类号:TP393.08;TP391文献标志码:AImageEncryptionAlgorithmBasedonImprovedLogisticChaoticSystem1,2HANFeng2ying(1ChangshaAeronauticalVocationalandTechnicalCollege,Changsha410124,Hunan;2SchoolofInformationScienceandEngineering,CentralSo

3、uthUniversity,Changsha410083,Hunan)Abstract:ThispaperputsforwardanimprovedLogisticchaoticsystemandproposesanewimageencryptionalgorithmbasedonthissystem.Intheschemeproposedforthealgorithm,twoLogisticsystemsareadoptedrespectivelytogenerateauxiliaryandsecretkeysforthesubstituteencryptionofimagepixe

4、ls.Experimentalandtheoreticalresultsdemonstratethatthisalgorithmhasgoodefficiencyofencryptionandthisproposedschemeisalsoofhighsecurity.Keywords:informationscienceandengineering;chaos;Logistic;imageencryption;substitute;scramble随着Internet技术与多媒体技术的飞速发展.多媒体通信逐渐成为人们进行信息交流的重要手段.因此信[1～10]息的安全与保密通信显得得越

5、来越重要,图像加密技术可以有效的保护图像.图像数据具有自身的特点其数据量大且相邻像素点具有极强的相关性,因而采用传统的图像加密技术不能满足图像数据加密的适时性要求,混沌加密采用迭代的方式生成密钥序,生成速度较快,可以很好的满足图像加密的适时性要求,因而本文提出一种基于改进的Logistic混沌映射的数字图像替代加密算法.1混沌系统[3～8]Logistic映射是一种非常简单却被广泛应用的经典混沌映射,Logistic映射系统定义如下:xn+1=uxn(1-xn)(1)由于混沌具有伪随机性,可以利用概率统计的方法定量的研究混沌序列的特性.SchusterH.G证明式(1)生成的混沌序列的

6、概率分布密度函数为:10

7、满足一致分布,为了得到随机性更好的一致分布的随机系统,可将式(1)作如下变换:2-1yn=sin(xn),n=1,2,3,⋯(3)P变量y的分布函数为:PYsin2(PY)sin2(PY)1222F{y≤Y}=F{x≤sin()}=•Q(x)dx=•dx=Y(4)200Px(1-x)因而,变量y的概率分布函数为:dFQ(Y)={y≤Y}=1(5)dY即式(3)在(0,1)区间满足一致分布,具有比式(1)更好的随机性分布.2替代加密算法描述设AM