双向耦合映像格子模型的图像加密方法

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1、82010，46（25）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用双向耦合映像格子模型的图像加密方法1，212阿布都热合曼·卡的尔，王兴元，赵玉章1，212AbdurahmanKadir，WANGXing-yuan，ZHAOYu-zhang1.大连理工大学电子与信息工程学院，辽宁大连1160242.新疆财经大学计算机科学与工程学院，乌鲁木齐8300121.SchoolofElectronicsandInformationEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian，Liaoning116

2、024，China2.SchoolofComputerScienceandEngineering，XinjiangUniversityofFinanceandEconomics，Urumqi830012，ChinaE-mail：abdurahman_kadir@sina.comAbdurahmanKadir，WANGXing-yuan，ZHAOYu-zhang.Two-waycoupledmaplatticeonimageencryptionmethod.ComputerEngineeringandApplications，2010，46（25）：8-11.Abstract：T

3、hispaperproposesanimageencryptionmethodbasedonspatiotemporalchaos.Firstly，thebalanceofthepseudo-randomsequencesproducedbytwowaycoupledmaplatticemodelisresearchedandimproved.Then，theimagekeyandtheexternalkey，whichcanresistanexhaustiveattackandaknown-plaintextattack，areproposed.Finally，thewhol

4、eencryptionprocessisrealizedbytheconfusionoftheimagepixels’valuesandthepermutationofthepixels’positions.Thesecurityanalysisshowsthatthemethodhasverygoodencryptioneffect.Keywords：imageencryption；chaos；twowaycoupledmaplattices；Chebyshevmapping；Arnoldmapping摘要：研究并改进了双向耦合映像格子模型所产生伪随机序列的平衡性。设计了加密

5、系统的密钥结构，可有效地抵御蛮力攻击和已知明文攻击。通过图像像素值的扰乱和像素位置的置乱来实现加密并对算法进行数字仿真和安全性分析。实验结果和理论分析表明算法具有良好的加密效果、较高的安全性和较高的密钥敏感性。关键词：图像加密；混沌；双向耦合映像格子；Chebyshev映射；Arnold映射DOI：10.3778/j.issn.1002-8331.2010.25.003文章编号：1002-8331（2010）25-0008-04文献标识码：Ａ中图分类号：TP309.71引言加密已十分普遍，低维混沌系统在有限精度下存在短周期的随着信息技术的迅速发展，图像信息安全已成为日益关缺点，

6、即使Mackey-Glass方程、CML-map混沌序列和耦合的注的问题。在信息安全领域，密码技术是信息安全的核心技二维Logistic超混沌系统也被成功预测，有限精度效应是混沌术，设计具有好的密码学特性并适用于图像加密的密码系统密码至今未得到实际应用的主要障碍。但是低维混沌系统的成为研究热点。混沌具有对初始条件的敏感性、长期不可预实现简单、运算速度快等特点使得它们仍不能被抛弃。因此，测性等基本特性，因此混沌密码系统在信息安全领域有着广研究具有高自由度和高复杂度的时空混沌系统并应用于图像[1]加密，具有很好的理论价值和现实意义[7]。本文提出了双向耦阔的应用前景。1989年英国

7、数学家Matthews首先提出混沌系统加密并引起广泛关注，他提出一种基于变形的Logistic映合映像格子模型的图像加密算法并对算法进行数字仿真和安射作为序列密码方案。JiriFridrich首次提出了使用二维Baker全性分析，实验结果表明，方法具有密钥空间大，密钥敏感性进行图像加密[2]。随后，Baptista和E.Alvarez先后提出了一种强等优点。在混沌系统相空间中查找明文的基于检索机制的混沌密码和保密通信方案[3]。考虑到混沌密码技术与其他的密码技术相2双向耦合映像格子模型结合，