基于函数展开与超混沌系统的图像加密

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基于新的超混沌系统的图像加密

2.图像像素值的扩散
Step1 由超混沌系统产生的4 个混沌序列组成正整数,将该正整数对256 取模, 得到1 字节的加密密钥来加密图像,公式如下:
15 i i i
x mod fix abs x floor abs x 10
x mod x 4, 4
混沌系统的局限性
• 传统的一维、二维的混沌系统由于受到计算机精度的限制，可能导致产生的随机序列周期比较短且随机性不好。 • 现有的混沌加密技术大多是一维、二维，容易受到相空间重构方法的攻击。
• 基于以上因素，引出高维混沌系统，其产生的随机序列更加复杂，有两个正的Lyaponuv指数产生的密钥空间比较大，因此更加安全。
3.相邻像素相关性分析
E xi
1 n
x
i 1 n
n
i
1 D x n
x
i 1 n
i
E xi
i

2
1 cov x, y n
x
i 1
E xi
y
i
E
y
i
r
xy

cov x, y D x D y
Step3 每次对图像中3 个像素值进行异或运算, 再与前一个密文图像进行异或, 直到完成所有的像素点加密为止。初始值C( 0)= 100, 计算公式如下: c(3 i 1) p(i 1) x1 c(3 i)
c(3 i 2) p(3 i 2) x 2 c(3 i 1) c(3 i 3) p(3 i 3) x 2 c(3 i 2)
李雅普诺夫指数几何特征变化。物理意义：系统的Lyapunov指数可以有效地表征变量随时间演化时，系统对初值的敏感性。

基于混沌算法的图像加密技术研究

基于混沌算法的图像加密技术研究图像加密技术在现代信息安全领域中占据着重要的地位，可以保护图像数据不被未授权人员接触、修改和复制。

基于混沌算法的图像加密技术因其具有高度随机性和反复性，受到了广泛的关注和研究。

混沌理论指经典物理世界中的一类模拟物理现象，它具有不确定性和极度敏感性，但在随机性上却异常丰富，可以生成高度的噪声信号。

混沌算法则是一种通过数学公式生成伪随机序列的非线性系统，在图像加密领域中得到了广泛应用。

一般而言，基于混沌算法的图像加密技术主要包括两个重要部分，即加密过程和解密过程。

加密过程中，需要将明文图像转换成一段密文编码，并加入随机的噪声由混沌系统生成的伪随机数作为加密密钥；解密过程则反之，需要通过相同的伪随机数序列还原出明文图像。

在加密过程中，混沌系统的生成信号是非常关键的，因为基于不同的混沌系统可以生成不同类型的噪声。

目前应用较多的混沌系统有Logistic映射、Henon映射、Lorenz系统和Chen系统等。

这些混沌系统本身具有高度的灵活性和随机性，可以产生非常复杂的噪声信号，保证了图像加密技术的安全性。

另外，为了加强图像加密技术的安全性，研究人员还提出了很多基于混沌算法的改进方案。

其中比较常见的是混沌扩散和置乱处理。

将混沌扩散算法融合到加密过程中，可以将密文中的像素进行多次变换，增加了反解密的难度；而置乱处理则是将加密后的像素顺序进行打乱，增加了破解难度，使得对加密信息的攻击非常困难。

同时，在图像加密过程中，还需要考虑到图像质量和加密后像素值的变化问题。

基于混沌算法的加密技术需要充分考虑两者的平衡因素，不能单纯地追求安全性，导致加密后图像的清晰度下降和像素失真问题。

在实际应用中，基于混沌算法的图像加密技术已经得到了广泛应用，比如在图像传输、存储、处理等方面。

同时，随着计算机技术的不断发展，研究人员正在不断探索基于混沌算法的图像加密技术的发展趋势，尝试结合其他算法和技术进行更好的改进。

基于混沌系统的图像加密技术研究

基于混沌系统的图像加密技术研究混沌系统是一种具有无序、随机和不可预测性质的非线性动力学系统，其在密码学中已被广泛应用于消息加密、图像加密、身份验证等领域。

其中，基于混沌系统的图像加密技术可以实现在保持加密数据安全性的同时，保留了图像的视觉效果，因此更适用于图像通信和存储方面。

一、混沌系统的基本原理混沌系统是一种迭代映射动力学系统，在非线性条件下，其状态会随时间变化而呈现出随机、无序、分岔和周期皓等性质。

混沌系统可以用数学模型来描述，其中最著名的混沌系统是洛伦兹系统，它用于描述大气科学中的对流流体的运动。

依据混沌系统的特性，现代密码学发展了一系列混沌加密算法，其中最为常用的是混沌置换和混沌流密码。

混沌置换算法是一种基于迭代映射的分组密码算法，随机的迭代次数和初始条件可用于扰乱图像像素，从而达到加密的目的。

混沌流密码则是利用混沌序列产生伪随机数流，用于对原始数据进行加密。

二、基于混沌系统的图像加密技术图像加密技术是在数字图像传输和存储时必不可少的技术手段。

其中，基于混沌系统的图像加密技术相比于传统的加密技术，更适用于图像加密，具有快速、高效、安全等优势。

下面将从两个方面介绍基于混沌系统的图像加密技术。

1、基于混沌置换的图像加密技术混沌置换算法将迭代映射应用在了像素排序上，通过对图像像素位置的随机变换，来实现混沌加密。

将图像像素坐标变换为一个混沌序列，再通过混沌序列的迭代计算，洛伦兹混沌序列产生了一个随机序列，用于对图像的像素进行混沌置换，从而实现图像的加密。

具体的实现过程为：首先，将图像转化为一维数组，并设置一组初始条件。

然后，通过迭代计算混沌序列，从而得到像素位置的一个置换序列；接着，采用该序列对图像像素进行混淆；最后，将加密后的像素重新排列成二维矩阵，即完成了图像加密。

2、基于混沌流密码的图像加密技术混沌流密码是利用混沌序列产生伪随机数流，用于对原始数据进行加密的密码算法。

混沌流密码包括两个主要部分：混沌序列发生器和异或加密器。

一种基于超混沌系统的图像加密算法

３结论
本文提出一种基于超混沌系统的加密方案，方案中使用两组初始值产生两组随机序列，两组初始值共有８个密钥值，使系统有更大的密钥空间，并且由混沌系统产生随机、无周期的实数序列．由于计算机精度的影响，使单混沌序列会存在一定的周期，因此在像素置乱和像素替代中，采用一定的规则将迭代得到的双混沌序列交叉使用，不仅缓解了由于计算机精度带来的混沌序列的周期性问题，而且增加了密文对密钥的敏感度．经过仿真实验分析，该算法拥有足够大的密钥空间，对密钥极其敏感，加密后的图像相邻像素之间相关性极低，能够抵御来自穷举方法的攻击和统计方法的攻击．因此，该算法不仅加密效果好，而且具有很高的安全性．
究．自１９８９年ＲｏｂｅｒｔＡ．Ｊ．Ｍａｔｔｈｅｗｓ首次提出将［７］和文献［８］发现缺陷并分别进行改进．文献
混沌应用于密码学以来，由于混沌系统其自身对［９］提出一种图像置乱与置换的方案，方案中使
初值和系统参数的敏感性以及伪随机性而广泛用与明文图像信息相关的序列进行置乱替换，并
信息安全越来越引起人们的注意．目前已经种基于新型超混沌系统的加密算法．该算法在总
有数字水印、信息加密、信息隐藏…等，密码学中体上沿用像素位置置乱和像素值替代的基本结
图像加密领域也逐渐被人们关注并得到深人研构，但只有一轮加密替代操作，复杂度不高．文献
［收稿日期］２０１５—０５—１９［基金项目］重庆市教育委员会科学技术研究项目（ＫＪ１３０６４６）；重庆师范大学横向科研项目（６０１０２—０００２３２）［作者简介］赵亚慧（１９９０一），女，河南周口人，硕士，主要从事图像加密方面的研究．１３Ｏ

基于混沌的图像加密算法研究

基于混沌的图像加密算法研究图像加密算法是信息安全领域中的重要研究方向之一，它通过对图像进行加密和解密操作，实现保护图像隐私和安全传输等目的。

本文将重点探讨基于混沌的图像加密算法的研究，分析其原理、优势和应用场景。

首先，我们来了解一下混沌理论。

混沌理论是一种非线性动力学系统的研究分支，其在计算机科学和密码学领域有着广泛的应用。

混沌系统具有随机性、不可预测性和灵敏性等特点，这使得混沌可作为图像加密算法的基础。

基于混沌的图像加密算法主要包括两个部分，即混沌映射和置乱操作。

混沌映射是将图像像素映射到一个混沌的迭代序列上，而置乱操作则通过对混沌序列进行重新排列实现对图像的置乱加密。

下面我们将详细介绍这两个部分。

首先是混沌映射。

混沌映射通常选取经典的混沌系统，如Logistic映射和Henon映射等作为基础。

这些映射具有高度的不可预测性和混沌性质，适用于图像加密。

在加密过程中，首先将图像像素值归一化到[0,1]的范围内，然后通过混沌映射将像素值映射到一个混沌序列上。

通过迭代映射操作，可以得到一个与原图像无关的混沌序列。

这个序列将作为后续置乱操作的密钥，确保了加密的随机性和安全性。

接下来是置乱操作。

在加密过程中，通过对混沌序列进行重新排列，实现对图像像素的混乱置乱。

最常用的方法是基于Arnold置乱算法和Baker映射置乱算法。

Arnold置乱算法是一种二维置乱算法，通过对图像像素的行列位置进行迭代映射操作，实现像素位置的混乱。

而Baker映射置乱算法则是通过对图像像素进行乘积操作，实现图像像素值的混乱。

这两种置乱算法具有较高的随机性和不可逆性，能够有效地保障图像的安全性。

基于混沌的图像加密算法具有以下优势：第一，混沌映射和置乱操作具有高度的随机性和不可线性特征，使得加密过程中产生的密钥和置乱后的图像难以被破解和恢复。

这大大增强了图像的安全性。

第二，基于混沌的图像加密算法具有较好的抗攻击性。

混沌系统的不可预测性和随机性能够防止统计分析和密码分析等攻击手段。

基于混沌理论的图像加密系统设计与分析

基于混沌理论的图像加密系统设计与分析章节一：引言图像加密在现代信息传输和存储中起着至关重要的作用。

随着网络技术的迅猛发展，对图像加密安全性的要求也越来越高。

混沌理论作为一种随机现象的数学模型，具有高度复杂性和不可预测性，因此成为图像加密领域中引人注目的研究方向。

章节二：混沌理论基础2.1 混沌理论概述混沌理论起源于动力系统理论，描述了一类由一组非线性动力学方程表示的系统的行为。

具有“初始条件微小变化，结果巨大差异”的特点。

2.2 混沌映射混沌映射是非线性动力学系统的重要组成部分，具有高度敏感的特性。

常用的混沌映射有著名的Logistic映射和Henon映射。

章节三：图像加密系统设计3.1 图像加密流程图像加密系统的设计包括加密和解密两个过程。

加密过程将明文图像转化为密文图像，解密过程将密文图像还原为明文图像。

3.2 基于混沌理论的图像加密算法基于混沌理论的图像加密算法利用混沌序列对图像进行扰动，提高了加密的安全性。

常见的算法有Arnold变换、置乱-扰动和干扰映射等。

章节四：图像加密系统性能评估4.1 安全性评估安全性是图像加密系统的核心指标之一。

通过分析密文的密钥空间、平衡性、随机性等指标来评估加密算法的安全性。

4.2 鲁棒性评估鲁棒性是图像加密系统的另一个重要指标，指系统对于攻击、压缩和噪声等外部干扰的抵抗能力。

通过计算系统在不同攻击下的性能表现来评估鲁棒性。

4.3 计算效率评估计算效率是评价图像加密系统优劣的重要标准之一。

评估加密算法的计算复杂度和加密速度，以确定其是否适用于实际应用场景。

章节五：案例分析5.1 基于Logistic映射的图像加密系统以Logistic映射为核心算法，设计了一种图像加密系统，对其进行性能评估，并与其他加密算法进行对比分析。

5.2 基于Arnold变换的图像加密系统以Arnold变换为核心算法，构建了一种图像加密系统，通过实验验证了其鲁棒性和安全性。

5.3 基于干扰映射的图像加密系统提出了一种基于干扰映射的图像加密系统，并对其进行性能评估，分析其计算效率和安全性。

基于混沌算法的图像加密技术研究

基于混沌算法的图像加密技术研究图像加密技术是一种将数字图像转化为不可读的密文，以保护图像的安全性和隐私性的方法。

在信息传输和存储过程中，图像加密技术起到了至关重要的作用。

随着计算机技术的不断发展，混沌算法作为一种新型的加密技术，逐渐引起了研究者们的兴趣。

本文将以基于混沌算法的图像加密技术为研究主题，系统地介绍混沌算法在图像加密中的应用和研究成果。

首先，我们来了解一下混沌算法。

混沌是一种表现出无序、不可预测性和敏感性依赖于初始条件的动态行为的系统。

混沌算法通过利用这种系统的特性，将图像中的像素值进行随机重排或者替代，以实现对图像的加密。

在基于混沌算法的图像加密技术中，最常见的方法是混沌映射法。

混沌映射法通过选择适当的混沌映射函数，将图像中的像素值和密钥进行混淆，从而实现图像的加密。

常用的混沌映射函数有Logistic映射、Tent映射、Henon映射等。

这些映射函数具有迭代快速、初始值敏感等特点，能够有效地对图像进行加密。

在具体的图像加密过程中，混沌算法通常与其他加密算法结合使用。

最常见的是混合加密算法，即将混沌算法和传统的对称加密算法（如AES算法）结合使用。

首先，将图像进行分块处理，然后使用混沌算法生成随机数序列作为密钥，并将密钥和图像的像素值进行异或操作。

接下来，采用对称加密算法对密钥进行加密，进一步提高了图像的安全性。

在解密过程中，按照相反的步骤进行操作，即先使用对称加密算法解密密钥，再将密钥和密文进行异或操作，最后利用混沌算法恢复原始图像。

除了混淆像素值和密钥之外，基于混沌算法的图像加密技术还可以采用其他手段对图像进行加密。

例如，可以通过对图像进行像素位移、差分扩散、像素替代等操作，进一步增加图像的复杂性和随机性，提高加密强度。

此外，还可以引入模糊化技术和水印技术，使得加密后的图像满足一定的鲁棒性要求，以增强图像的安全性和可用性。

基于混沌算法的图像加密技术具有许多优点。

首先，混沌算法具有天然的随机性和不可预测性，能够充分满足图像加密的安全性要求。

基于混沌系统的图像加密算法研究

基于混沌系统的图像加密算法研究随着图像技术的发展，图像加密技术已经成为了一个不可避免的问题。

现如今，在数字化信息传输中，尤其是在网络传输中，保证信息的安全性是非常重要的。

而其中，图像加密技术是保护图像信息安全的重要手段之一。

然而，传统的图像加密算法效果不佳，易受到攻击，因此研究基于混沌系统的图像加密算法显得尤为重要。

一、混沌系统的基本原理与应用混沌系统是一种复杂的动态系统，具有分形性、敏感性依赖性和随机性等特征。

其中，分形性表现为系统的自相似性，敏感依赖性表现为系统对初始条件和参数的敏感度非常高，随机性表现为系统长期的运动是不可预测的，因此，混沌系统的引入能够提高加密算法的随机性，保证信息传输的安全性。

混沌系统在信息安全中的应用有很多，除了图像加密算法，还有数据加密算法、语音加密算法等等，都可以利用混沌系统的特性提高其安全性。

二、基于混沌系统的图像加密算法的特点基于混沌系统的图像加密算法有以下特点：1、加密过程快速：混沌系统的计算具有快速性能，能够有效提高加密算法的速度。

2、加密效果好：通过混沌系统复杂的运动轨迹，可以使得图像加密后的像素点分布更加随机，增强了加密的随机性和不可预测性，保证信息的安全性。

3、加密系统具有可调性：通过调整混沌系统的参数，可以实现加密算法的可调性，进一步提高加密算法的安全性。

三、基于混沌系统的图像加密算法研究进展目前，关于基于混沌系统的图像加密算法的研究，已经取得了很大的进展。

其中，比较有代表性的算法有：1、Arnold变换和混沌映射Arnold变换是一种二维置换运算，可以将图像像素进行充分的混沌映射。

同时，通过与混沌映射相结合，加强了加密算法的随机性和不可预测性，保证了信息的安全性。

2、离散余弦变换和混沌置乱离散余弦变换是一种常用的图像压缩算法，也可以用于图像加密。

通过与混沌置乱相结合，可以使压缩后的图像得到更好的保护，同时保证加密算法的安全性。

3、混沌加法和混沌变换混沌加法和混沌变换可以同时作用于图像像素的映射，增加了加密算法的复杂度和随机性，保证了信息的安全性。

基于新的超混沌系统的图像加密方案

基于新的超混沌系统的图像加密方案卢辉斌;孙艳【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2011(38)6【摘要】Proposed a new hyperchaotic system, analyzed the new system, the phase diagram of the chaptic attractor, and the nature of the equilibrium point, Lyapunov exponent, nonlinear dynamics properties and so on, proposed a novel image encryption scheme based on a four dimensional hyperchaotic system. The experimental results and security analysis show that the new scheme has stronger resistance for the exhaustion attack, count attack and known-plaintext attack,and it is of high security.%提出了一个新的超混沌系统,分析了新系统的混沌吸引子相图、平衡点及其性质、Lyapunov指数等非线性动力学特性,并用该超混沌系统对图像进行加密研究.给出了一种新的基于四维超混沌系统的图像加密算法.实验结果及安全性分析表明,该算法具有较强的抵御穷举攻击、统计攻击、已知明文攻击能力,因而具有较高的安全性.【总页数】4页(P149-152)【作者】卢辉斌;孙艳【作者单位】燕山大学信息科学与工程学院,秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,秦皇岛,066004【正文语种】中文【中图分类】TP309【相关文献】1.基于Logistic映射和超混沌系统的图像加密方案 [J], 高岩;姜东焕;刘聪;乔占周;2.基于Logistic映射和超混沌系统的图像加密方案 [J], 高岩;姜东焕;刘聪;乔占周3.基于新的五维多环多翼超混沌系统的图像加密算法 [J], 庄志本; 李军; 刘静漪; 陈世强4.基于广义Henon映射以及CNN超混沌系统图像加密方案 [J], 赵国敏;李国东5.基于超混沌系统的图像加密方案 [J], 刘云;郑永爱;莫丽丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于混沌动力学的图像加密算法研究

基于混沌动力学的图像加密算法研究近年来，信息安全已经成为了社会各个领域中备受关注的问题。

在数字图像传输和存储过程中，保护图像的机密性就显得尤为重要。

为了解决这个问题，图像加密算法应运而生。

在早期的图像加密算法中，我们常常会使用基于互换的方法，例如置换或替换等。

这些方法可以使加密的图像看起来像一堆随机像素，但往往容易被恢复出原始图像。

随着计算机技术和密码学的发展，基于非线性动力系统的图像加密算法逐渐受到更广泛的关注。

混沌动力学依赖于确定性混沌的原理，由此可以产生看似随机的数列。

这种混沌的特性，使得它在图像加密领域中得到了广泛的应用。

基于混沌动力学的图像加密算法采用了一些经典的加密方法，例如置换和替换等，同时引入了混沌动力学系统中的变量，以此增加加密的难度。

在基于混沌动力学的图像加密算法中，通常采用了一些经典的混沌映射，例如Logistic映射和Henon映射等。

这些映射具有周期性，非周期性以及混沌性等不同的属性，因此可以根据不同的加密需求来选择不同的映射函数。

在加密的过程中，加密者首先会将明文图像拆分成一系列的像素点。

然后，使用混沌映射对该像素点序列进行置换操作，接着再使用像素级别的代替方法（Substitution）进行加密。

最后，通过混合算法对加密后的图像进行输出处理。

在基于混沌动力学的图像加密算法中，解密过程与加密过程相反。

解密者根据混沌映射的参数和密钥，可以对加密后的图像进行还原，得到原始的明文图像。

相比于传统的加密算法，基于混沌动力学的图像加密算法在加密效果和安全性方面都具有显著的优势。

由于混沌映射的特性，再加上像素置换和代替的方法，使得加密后的图像难以被解密得到原始的明文图像，从而达到了良好的保密性。

混沌动力学的图像加密算法还具有高速性和高效性的特点。

在加密过程中只需要对像素点矩阵进行简单的变换操作，这种操作速度非常快。

同时，算法的可靠性和可扩展性也极高，因此可以很好地应用于大规模的图像加密领域中。

基于混沌理论的图像加密算法设计与实现

基于混沌理论的图像加密算法设计与实现基于混沌理论的图像加密算法设计与实现摘要：随着信息技术的发展和普及，图像在各个领域扮演着越来越重要的角色。

为了保护图像数据的安全性和机密性，图像加密技术成为研究的热点之一。

混沌理论以其高度的不可预测性和不确定性，成为图像加密领域的重要工具之一。

本文基于混沌理论，设计了一种新的图像加密算法，并对其进行了实现。

结果表明，该算法在加密图像的同时，能够保护图像中的信息不被恶意攻击者获取。

关键词：混沌理论；图像加密；信息安全1. 引言图像加密技术是信息安全领域的重要研究内容，它在保护图像数据的安全性和机密性方面发挥着重要作用。

随着计算机技术的不断发展，传统的加密算法逐渐暴露出一些不足之处，例如加密速度慢、加密强度不高等。

混沌理论以其高度的不可预测性和不确定性，成为图像加密领域的重要工具之一。

本文基于混沌理论，设计了一种新的图像加密算法，并对其进行了实现。

2. 混沌理论的基本原理混沌理论是一种描述非线性动力学系统行为的数学理论。

混沌过程具有高度不可预测性和不确定性，其输出表现出一种看似随机而实际上具有确定性的行为。

混沌理论广泛应用于密码学领域，可以产生高度随机的密钥序列。

3. 图像加密算法的设计本文设计的图像加密算法主要包括三个步骤：密钥生成、混沌映射和像素置换。

其中，密钥生成通过混沌映射生成高度随机的密钥序列。

混沌映射是基于混沌系统的一种映射算法，可以产生类似随机数的序列。

像素置换是通过对图像像素的位置进行重新排列来实现加密过程。

具体算法的设计步骤如下：步骤1：密钥生成选择合适的混沌系统，并设置初始值。

通过迭代计算，得到一系列具有高度随机性的密钥序列。

步骤2：混沌映射将生成的密钥序列应用于需要加密的图像。

通过对每个像素值进行异或操作，实现加密过程。

步骤3：像素置换对加密后的图像进行像素位置的重新排列。

可以采用一定的规则，如置换矩阵或者混沌映射算法进行像素位置的调整。

4. 图像加密算法的实现本文采用MATLAB编程语言实现了基于混沌理论的图像加密算法。

基于混沌系统的图像加密算法实现

基于混沌系统的图像加密算法实现混沌系统作为一种复杂的非线性动力学系统，近年来受到了广泛的关注。

其特点在于具有高度的敏感性依赖于初值，且能够呈现出高度随机的行为。

因此，在信息安全领域，混沌系统被广泛应用于加密通信、图像加密等方面。

本文将讨论基于混沌系统的图像加密算法及其实现方法。

一、混沌加密算法的优点基于混沌系统的加密算法具有以下几个优点：1.高度随机性：混沌系统能产生高度随机的序列，使其成为一种理想的加密源。

2.异常敏感性：混沌系统依赖于初始状态，因此对于不同的初始状态会得到完全不同的结果，异常敏感性是其最大的特点之一。

3.实时性：混沌系统产生的随机序列是实时的，可以使加密的过程立即执行，不会对通信速度产生影响。

二、混沌加密算法的实现方式1.图像灰度值的混沌加密对图像进行加密的方法之一是利用混沌序列对图像的灰度级进行加密。

具体步骤如下：（1）采用混沌系统生成长度为n的随机数列，作为灰度级的加密密钥；（2）将原始图像的灰度级进行拆分，对每一个像素值进行加密运算，得到加密后的图像。

实现的原理是通过将原始图像的灰度级与密钥进行异或操作，得到加密后的灰度级，再重新生成图像。

该方法简单易懂，实用性强，但其加密强度较低，容易遭受肉眼可见的攻击。

2.图像的置换加密该加密算法采用混沌映射生成随机序列，对矩阵的位置进行加密。

具体步骤如下：（1）将图像像素矩阵进行分组；（2）采用混沌映射生成随机序列，将序列值范围归一化到数组[1, N]以便做下标；（3）通过随机序列将矩阵进行排列，得到加密后的图像。

实现的原理是采用置换加密方法，即通过混沌映射产生的随机数，来改变图像像素的位置，从而构造加密后的图像。

该方法加密强度较高，但实现较为复杂，不适用于实时加密。

3.图像像素值的加密该加密算法采用混沌系统产生随机序列，对原始图像的像素值进行加密。

具体步骤如下：（1）采用混沌系统生成噪声序列，作为图像的加密解密密钥；（2）将原始图像的像素值与密钥进行运算，得到加密后的像素值。

基于超混沌序列的图像加密方案

ＩｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｂａｓｅｄＯｎｈｙｐｅｒ — ｃｈａｏｔｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅ
ＺＨＯＮＧＨｏｕ — ｑｉａｏ，ＬＩＪｉａｎ．ｍｉｎ，ＬＩＮＺｈｅｎ — ｒｏｎｇ，ＷＡＮＧＺｈｅｎ。

ａｎｄｋｅｙ，ａｎｄｉｔｉｓｓｅｃｕｒｅｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｒｅｓｉｓｔｉｂｉｌｉｔｙｔｏｖａｒｉｏｕｓａｔｔａｃｋｓ，ｓｕｃｈａｓｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ，ｅｘｈａｕｓｔｉｖｅａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌａｔｔａｃｋｓ，ｖｅｒｉ・ｆｙｉｎｇｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｓｓｃｈｅｍｅ．
关键词：图像加密；超混沌序列；信息安全；保密通信
中图分类号：ＴＰ３０９．７
文献标志码：Ａ
文章编号：１００１ — ３６９５（２０１３）１０ — ３１１０．０４
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－３６９５．２０１３．１０．０５６
钟厚桥，李建民，林振荣，王
摘
振。
（南昌大学ａ．电子信息工程系；ｂ．计算机科学与技术系；Ｃ．图书馆，南昌３３００３１）

基于混沌系统的图像加密算法研究

基于混沌系统的图像加密算法研究基于混沌系统的图像加密算法研究1.引言随着信息技术的快速发展，图像的加密与安全保护成为了一个重要的研究领域。

传统的加密算法在应对大数据和高效加密的需求时面临一定的挑战。

而混沌系统作为一种复杂且具有随机性的动力学系统，特别适合应用于图像加密领域。

本文旨在探讨基于混沌系统的图像加密算法，并研究其加密效果和性能。

2.混沌系统及其特点混沌系统是一类非线性动力学系统，具有高度敏感性和无周期性的行为，其数学特性决定了其在加密领域具有很高的应用潜力。

混沌系统有许多种类，如Logistic映射、Henon映射和Lorenz系统等，本文以Logistic映射为例进行讨论。

Logistic映射的数学表达式为：x(n+1) = λx(n)(1-x(n))其中，x(n)为第n次迭代后的值，λ为控制参数。

Logistic映射在不同的参数范围内可以表现出丰富的动力学行为，包括周期轨道、混沌轨道以及在吸引子的分岔等特征。

这使得其成为一种理想的加密工具。

3.基于混沌系统的图像加密算法设计与实现图像加密算法主要包括两个过程：加密过程和解密过程。

在加密过程中，首先需要对原始图像进行像素混淆，然后再对混淆后的图像进行像素扰动。

其具体步骤如下：（1）选择合适的控制参数。

不同的参数选择会导致不同的混沌效果，为了提高加密强度，选择适当的参数十分重要。

（2）初始化混沌系统。

选择一个合适的初始值，用于启动混沌系统，并进行一定次数的迭代，以消除系统的初始状态对后续加密过程的影响。

（3）像素混淆。

将原始图像的像素值与混沌序列进行异或运算，改变像素值的分布情况，使得原始图像的结构难以被察觉。

（4）像素扰动。

将混淆后的图像的像素值与混沌序列再次进行异或运算，进一步改变图像中像素值的位置，增加加密强度。

（5）产生密钥。

将加密过程中使用的混沌序列作为密钥保存，以便后续的解密过程使用。

解密过程与加密过程相似，仅需要将混淆与扰动的过程反向进行即可。

一种基于超混沌序列的图像加密技术

ｄｇｔｌｉｇｓｉｉｍａｅ．ａ
关键词：混沌序列；随机序列；线性离散化；字图像；超伪非数图像加密
Ｋｅｒｓｈｐｒｈｏｉｅｕｎｅｐｅｄ－ａｄｍｅｕｎｅｎｎｉｅｒｄｓｅｓｏｄｇｔｌｍａｅｉｇｎｒｐｉｎｙｗｏｄ：ｙｅｃａｔｓｑｅｃ；ｓｕｏｒｎｏｓｑｅｃ；ｏｌａｉｐｒｉｎ；ｉｉｇ；ｍａｅｅｃｙｔｃｎａｉｏ
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Ｃ４ —２８ＴＰＮ３１５／
ＩＳ１０－３ＸＳＮ０７１０
计算机工程与科学
ＣＯＭＰＵＴＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＬＳＥＮＣＥ８ＣＩ
２００８年第３Ｏ卷第９期
Ｖｏ．０，．２０１３Ｎｏ９，０８
成的混沌序列具有更好的伪随机特性。与传统的基于混沌序列的图像加密算法比较，在不影响加密效率的基础上可以使加密的效果更好。
结构，具有不可预测性。由于混沌序列有如此优良的特性，
中图分类号：ＰＯ．Ｔ３９７
文献标识码：Ａ
量，会影响到加密的效率。
１引言
混沌是一种非线性动力学规律控制的行为，表现为对
为了既能提高加密算法的安全性，能保证加密算法又
的效率，产生了很多构造新混沌序列的算法［］但这些方１，