基于Julia集的图像加密算法研究

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1、硕士学位论文基于Julia集的图像加密算法研究TheImageEncryptionAlgorithmBasedonTheJuliaSet作者学科、学指导完成姓名：专业：口丐：教师：孙媛媛日期：2013年5月4日大连理工大学DalianUniversityofTechnologyIIIJIJJJJI)llIlllllJJIIllIHIHIJIIY2417878大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位

2、或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：j函嵋丛罩量幽_整尘凶—乒蕴面簋—————————一作者签名：踩翔缛日期：丝l至年—丘月—L日人连理f：人学硕十学位论文摘要作为信息安全的重要领域，图像加密算法一直是研究的热点。同时，作为多媒体的一种重要形式，图像越来越多地被应用于信息的交流中。因此，保证图像信息的安全，成为人们关注的焦点。分形集合由于其自相似性、伪随机性以及图像结构的高度复杂性，成为信息安全中被广泛研究的学科。本文主要分析了经典分形集合的特征，并针对分形集合

3、中的Julia集合提出了两种图像加密算法，其中包括分形集合结合Hilbert曲线加密、分形集合结合字典编码加密算法，同时优化了分形字典编码算法。主要工作包括以下内容：(1)研究分形集合中经典集合及其特性。分析信息安全中加密系统设计原则，密钥选择方法，以及介绍了分形压缩编码算法。介绍了针对加密算法的分析方法，比如密钥敏感性，灰度直方图等和用于验证编码算法的PSNR值。(2)提出一种基于Julia集的图像加密算法，该算法采用Hilbefl曲线以二进制位形式置乱Julia集合形成加密密钥，并对图像进行横向扩散和纵向扩散的图像加密算法。实验结果表明，本算法密钥空间大，密钥初值敏感性高，

4、并且能够抵御攻击者攻击，尤其是选择明文攻击和已知密文攻击。(3)对传统分形编码进行优化，提出了基于分形字典的图像压缩算法，并对字典进行优化和改进。图像编码解码后的PSNR值验证了本算法具有很好的解码效果，较于传统算法，实验结果证明了本文算法中值域块匹配字典中定义域块速度提高，并且大大缩短编码时间。(4)将分形字典编码算法优化后所产生的分形字典用于加密算法中，采用流加密方法，将密文送入密钥流中作为密钥的一部分进行加密，实验验证本算法使明文信息得到扩散，密钥值分布具有良好的统计特性，并且能够抵御已知密文攻击和选择明文攻击。关键词：Julia集合；图像加密；图像编码；分形基7--Ju

5、lia集的图像加密算法研究TheImageEncryptionAlgorithmBasedonTheJuliaSetAbstractAsoneofthemostimportantdomainoftheinformationsecurity，theimageencryptionalgorithmisalwaystheresearchhotspot．Atthesametime，theimageasoneformofmulti—media，isusedininformationcommunicationmoreandmore．Inthiscase，itisafocusontheima

6、gesecurity．TheFractalsets，withitsfeaturesthatself-similarity，pseudo—randomness，andfinestructure，becomesawidelyresearchdisciplinesininformationsecurity．ThispapermainlyanalyzesthefeatureofclassicFractalsets，andproposestwokindsencryptionalgorithmsbasedJuliaset，whichincludestheJuliasetcombiningw

7、ithHilbertcurve，theFractalsetscompress—encryptionalgorithm．Atthesametime，thedictionarycodingalgorithmbasedonFractalsetsisoptimized．Themainworkisasfollows：(1)ItresearchesseveralclassicFractalsetsandtheircharacteristic．Andatthesametimeitanalyzesthede