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中国优秀硕士学位论文全文数据库 2011年 第S1期 信息科技辑
Chinese Master's Theses Full-text Database 2011, Information Science and Technology I138-52-1
基于复合混沌的数字图像加密算法研究

林俊晓
学位授予单位: 汕头大学; 学科专业: 信号与信息处理

摘 要

随着网络技术的发展和信息交换的日益频繁,信息安全问题日益突出。信息技术的发展对信息安全提出
了越来越高的要求,迫切需要发展新的理论和先进的技术。而数字图像作为多媒体信息中最重要一种表达形
式,具有形象、直观和生动的优点,它已经成为当今乃至今后信息表达方式的主流,在带给人们生活便利的同
时,也存在着诸多的安全隐患,因其数据量大、冗余度高,已给传统加密方法提出了挑战,混沌理论在图像信息
的加密上应运而生,体现了强大的生命力。
本文详细的介绍了密码学的现状,对各种数字图像加密技术进行分析,并对比各类图像加密方法的性能
优缺点。研究了两种基本的混沌图像加密方法,并引出复合混沌理论的概念、原理和性质,复合混沌系统在图
像加密领域中的应用,再介绍图像置乱技术的原理与应用。最后结合复合混沌技术和图像置乱技术设计了一
种新的基于复合混沌的数字图像加密算法。
本文方案中采用的复合混沌运算掩盖了混沌子序列的分布特征,改变了原混沌系统的动力学行为,从而
使其保密性能得到提高,其保密性要优于普通的低维混沌序列。而且置换加密放在置乱加密之前,增强了置乱
加密的抗攻击能力,靠收集图像特征的置乱加密破解方法是不可行的。实验结果表明:本文设计的方案具有初
始值敏感性,密文直方图分布均匀,密文相邻像素点之间的相关性性能得到很大提高,在受到剪切攻击之后能
够很多好的恢复出明文信息,总体来说,本文方案具有良好的抗统计分析能力和强的抗剪切攻击的特性。

关键词：信息安全;;混沌密码学;;复合混沌系统;;小波分析;;图像置乱

中图分类号：

Abstract

With the development of network technology and the increasingly information exchange, information security
issues have become increasingly prominent. Because of the rapid development of information technology,
increasing information security and new information security theory and advanced technologies are required
urgently. With the advantages