开题报告(PPT)

相空间： 相空间：有限的整数集
好的密码系统应具有对密钥的灵敏性，以及能够将明文 好的密码系统应具有对密钥的灵敏性， 充分地置乱并改变其统计特性（ 充分地置乱并改变其统计特性（而这正与混沌的特性相一 致）。
国内外研究现状分析 方法 DNA加密 DNA加密
Gehani (2000) Ning (2009)
对初始条件 的敏感性 各态遍历性 混沌吸引域 内各态遍历性
特性
有界性性 运动轨迹有界性 不可预测性 混沌系统内部 的随机性
混沌与密码系统的关系
比较
混沌映射 迭代次数
密码变换 加密轮数 密钥控制 对密钥敏感 通过置乱混合打乱明文
相似点
有系统参数控制 对参数和初值敏感 通过迭代获得指数分离轨道
不同点
相空间：实数集 相空间：
方法
基于DNA的加密 基于DNA的加密 伪DNA密码学 DNA密码学
特点
图像、生物操作 图像、 文字、伪操作 文字、
总的来说，利用DNA计算的伪操作实现了图像加密技术的推广应用。 总的来说，利用DNA计算的伪操作实现了图像加密技术的推广应用。 但是， DNA加密系统研究仍是理论多于实践。 DNA加密系统研究仍是理论多于实践。
拟采取的研究方法
混沌系统
图像压缩
原图像
置乱图像位置
DNA编码
DNA伪操作+混沌 加密图像 DNA密码
可行性分析
电子计算机环境下的伪DNA序列的操作是可行 电子计算机环境下的伪DNA序列的操作是可行 的，运算过程中所用到的一些生化操作则可以 看做是作用在DNA序列上的变换规则。 看做是作用在DNA序列上的变换规则。 混沌序列对数字图像进行加密具有良好特性， 符合加密要求。 本算法在理论上是可行的
Fra Baidu bibliotek
DNA和混 DNA和混 沌结合
Xue(2010) Guo(2010)
一种基于DNA序列与多混沌映射的图 一种基于DNA序列与多混沌映射的图 像加密算法 基于DNA序列与多混沌映射的图像融 基于DNA序列与多混沌映射的图像融 合加密算法
多维、伪操作 多维、 多维 、伪操作
密钥空间大，能有效的解决差分攻击，但是由于其实现复杂，有一定的时间消耗。
开题报告内容
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选题依据 研究方案 研究 可预 研究计划 进 创 果
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研究目标和内容
研究目标： 研究目标： 研究图像加密算法及仿真，并对其实验结果进行比较和 评价，验证其有效性，解决传统图像加密安全性低、密钥 空间小、不能抵抗差分攻击等缺点。 研究内容: 研究内容: 1. DNA的编码、解码方法。 DNA的编码、解码方法。 2. 有效结合DNA编码的混沌。 有效结合DNA编码的混沌。 3. 加密性能评价方法。 加密性能评价方法。
提取结果
结果
检测分析
单链DNA序列由四种碱基A 单链DNA序列由四种碱基A、C、G、T组成， DNA编码是 DNA编码是 利用二进制图像序列中的00、01、10、11分别对DNA序列 利用二进制图像序列中的00、01、10、11分别对DNA序列 中的四个碱基进行编码，共有24中编码组合，按照选择的编 中的四个碱基进行编码，共有24中编码组合，按照选择的编 码、解码准则，实现图像的加密。
DNA加密提高了加密系统的安全性，可抵抗量子计算机 DNA加密提高了加密系统的安全性，可抵抗量子计算机 的攻击。但DNA存在编码复杂、生物操作精准性差、实验成 的攻击。但DNA存在编码复杂、生物操作精准性差、实验成 本高等诸多难题。
混沌系统 混沌系统
混沌系统——在确定性的非线性动态系统中出现的貌似随机 混沌系统——在确定性的非线性动态系统中出现的貌似随机 的、不能预测的运动。它对初始条件有极其强烈的敏感性。
开题报告内容
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选题依据 研究方案 研究 可预 研究计划 进 创 果
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年度研究计划和进度
2010年 2010年9月——2010年12月，查阅相关文献，了解本领域国内外 ——2010年12月 查阅相关文献， 研究现状，并且深入研究基于DNA编码和混沌序列的数字图像加密技 研究现状，并且深入研究基于DNA编码和混沌序列的数字图像加密技 术 2011年 2011年1月——2011年6月，基于DNA编码和混沌序列的数字图 ——2011年 基于DNA编码和混沌序列的数字图 像加密算法的仿真 2011年 2011年7月——2011年12月，撰写学位论文。 ——2011年12月 撰写学位论文。 2012年 2012年1月——2012年4月，撰写毕业论文，准备答辩 ——2012年 撰写毕业论文，
拟提出基于DNA编码和混沌映射的图像加密算法 拟提出基于DNA编码和混沌映射的图像加密算法
DNA加密 DNA加密 DNA加密是伴随着 DNA加密是伴随着DNA计算的研究而出现的密码 加密是伴随着DNA计算的研究而出现的密码 学新领域 并行性高
容量大
生化反应 DNA编码 DNA编码
耗能低
信息
DNA计算
Bianco(1994)
一种高效的图像加密算法
一维 多维 超混沌
混沌加密
Wang(2009) Gao(2009)
一个基于控制参数变量的混沌图 像加密算法
一种新的基于高维的图像加密算法
目前混沌加密主要朝着多维混沌系统和超混沌系统加密方向发展。但它无法有效 目前混沌加密主要朝着多维混沌系统和超混沌系统加密方向发展。但它无法有效 的抵抗差分攻击。
开题报告内容
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选题依据 研究方案 研究 可预 研究计划 进 创 果
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3 研究特色和可预期的创新性成果
研究特色：将DNA编码理论与混沌映射算法相结合，实现了 一种具有较高安全性能的数字图像加密方法。 可预期的创新性成果： 改进DNA编码、解码方法，同步实现压缩和加密。 利用DNA生物计算的优点，实现一种可有效抵抗差分攻击 的图像加密算法。 在核心期刊上至少发表一篇学术论文。
学生：导师：专业：
开题报告内容
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选题依据 研究方案 研究 可预 研究计划 进 创 果
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1、背景
近几年来，随着通信技术的快速发展，图像信息因其形象、生动、 近几年来，随着通信技术的快速发展，图像信息因其形象、生动、 直观而被人类广为利用，网络系统、 直观而被人类广为利用，网络系统、分布式多媒体系统中存在着大量 的数字图像的传输。然而，随着传输和接受设备的发展， 的数字图像的传输。然而，随着传输和接受设备的发展，非法获取信 息已经变得越来越容易。传统的图像加密算法密钥空间小，灵敏性低， 息已经变得越来越容易。传统的图像加密算法密钥空间小，灵敏性低， 抵抗攻击性差，已不能满足信息安全的要求。 抵抗攻击性差，已不能满足信息安全的要求。
研究价值
基于DNA编码和混沌映射的图像加密算法，能够高效的实 基于DNA编码和混沌映射的图像加密算法，能够高效的实 现图像加密，提高图像加密的安全性。 安全保存图像数据；保护数字多媒体图像的版权；保障卫 星系统获得的图像资料安全传输。 应对了当今数字信息化的发展需要，降低了能源消耗，具 有一定的实用价值。
拟解决的关键问题
改进DNA编码、解码方法 改进DNA编码、解码方法 由于图像相邻像素之间具有很大的相关性，图像编码后 可能出现相同的碱基，拟通过改进DNA编码、解码的方法， 可能出现相同的碱基，拟通过改进DNA编码、解码的方法， 以提高数字图像的加密速度和效果。 混沌映射 找到具有实现简单，密钥空间大，抗攻击性强等特性的 混沌映射算法。
请老师批评指正 谢 谢！