一种新的图像加密融合算法仿真研究.pdf

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1、第31卷第4期计算机仿真2014年4月文章编号：1006—9348(2014)04—0402一O5一种新的图像加密融合算法仿真研究张牧，濮存来(1．成都体育学院信息技术中心，四川成都610041；2．南京理工大学计算机科学与工程学院，江苏南京210094)摘要：在当前的图像加密研究领域中，主要是采用了低维混沌系统，而系统存在密钥空间小、安全性低的缺点，无法有效地抵御各种攻击。为此提出一种新的基于超混沌Chen系统与CAT映射相融合的图像加密算法，将与明文图像相联系的密钥流形成机制考虑进来，使密钥流

2、同时与初始图像及密钥相关。首先采用广义离散的CAT映射改变图像中像素点的位置；然后采用超混沌Chert系统改变置乱后的图像中任意点的像素值；并利用密钥流形成机制产生的密钥元素对明文图像加密处理。最后借助Matlab仿真软件验证了上述算法，结果显示，改进加密算法具有较好的加密性能，密钥空间得到了显著提高，抗攻击能力大幅度提升。关键词：加密算法；密钥匙流机制；超混沌系统；抗攻击中图分类号：TP391．9文献标识码：BSimulationResearchonNovelImageEncryptionMer

3、gingAlgorithmZHANGMu，PUCun—lai(1．InformationTechnologyCenter，ChengduSp0nUniversity，ChengduSichuan610041，China；2．SchoolofComputerScienceandEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China)ABSTRACT：Recently，low—dimensionalc

4、haoticsystemisregardedasapopulartechniqueinimageencryptionre—searchfiled．However，thissystemcannotdefenseattackseffectivelyduetotheweaknessessuchassmallkeyspaceaswellaslow—levelsecurity．Inthispaper．weproposedanovelimageencryptionalgorithmbasedonhyper—c

5、ha—oticChensystemmergedwithCATmap，whichtakeskeystreamrelatedwithplainimageintoconsiderationSOthatconnectionismadeduringkeystream，initialimageandkey．First，thepositionofeachpixelinimagewaschangedbydiscreteCATmap．Then，thehyper—chaoticsystemwasusedtochang

6、ethepixelvalue．Next，aplainimagewasencryptedbykeyfromkeystream．WerealizedthealgorithmwithMatlab．Theexperimentsdemonstratethatourmethodhashighperformanceinencryption，andisabletoimprovekeyspacesignificantlyandtheabilityofanti—plaintextattack．KEYWORDS：Ima

7、geencryption；Cryptographkeystreammechanism；Hyper—chaoticChensystem；Anti—plaintextattack活带来了极大的方便I2J。与此同时，由于图像所涉及的信l引言息很多，包括了商业机密、医疗机密，科研机密等，在开放网随着计算机科学技术的不断发展，多媒体技术成为当代络的传输中容易遭受到外来攻击，使得信息外漏，给人们带人们进行信息交流的必备技术之一，网络信息保密性与可靠来了巨大的损失。但是传统的经典加密算法，如数据加密标性变得Et

8、益重要。图像是多媒体信息中比较重要的信息之准DES、IDEA算法以及RSA算法等，没有考虑到图像具有大一它是人们日常信息交流中最为直观的载体，给人们的生数据容量、较高的冗余度等特点，因此将其应用于图像加密，会存在较大的不足。近年来，随着混沌系统理论的不断发展，为图像加密提基金项目：国家自然科学基金项目(61001195)供了一种新的技术手段，混沌系统由于具有良好的随机性、收稿日期：2013—07—05轨道难以预测与分析、复杂等特征，其生成的代码具有很强--——402--——抗攻击能