基于混沌的一种图像加密算法

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一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化

一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化乔建平;邓联文;贺君;廖聪维【摘要】为了解决现有图像加密算法存在随图像尺寸变大导致加密时间迅速增加的问题,采用基于logistic和Arnold映射的改进加密算法实现了快速图像加密算法的优化.该算法基于两种混沌映射对原文图像进行像素置乱和灰度值替代,像素置乱是按图像大小选择以H个相邻像素为单位进行,通过适当调整H的取值实现加密时间优化;灰度值替代是利用Arnold映射产生混沌序列对置乱图像进行操作而得到密文图像.结果表明,对于256×256的Lena标准图像,加密时间降低到0.0817s.该算法具有密钥空间大和加密速度快等优点,能有效抵抗穷举、统计和差分等方式的攻击.%In order to solve the rapid increase of the encryption time because of the increasing image size in the existing image encryption algorithm , the optimized encryption algorithm based on logistic and Arnold mapping was used to achieve the optimization of the fast image encryption algorithm.The algorithm was based on two kinds of chaotic maps to the original image , pixel scrambling and gray value substitution.Pixel scrambling was to select the H adjacent pixels according to the image size , appropriately adjust the H value and realize the encryption time optimization.Gray value substitution is to generate chaotic sequences by Arnold mapping , operate the scrambling image and get the cipher image.The results show that , for 256 ×256 Lena standard images, the encryption time is reduced to 0.0817s.The algorithm has advantages of large key space and fast encryption speed, and can effectively resist the attack of exhaustive , statistical, and differential means.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】7页(P897-903)【关键词】图像处理;图像加密;混沌映射;Lena图像【作者】乔建平;邓联文;贺君;廖聪维【作者单位】中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室,长沙410083;中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室,长沙410083;中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室,长沙410083;中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TP309.7近年来，随着互联网、多媒体以及通信技术的快速发展和普及，信息的安全传输显得尤为重要。

用MATLAB实现基于混沌的图像置乱加密算法

用MATLAB实现基于混沌的图像置乱加密算法由于图像文件的加密有其自身的要求，传统的文字加密方法不适合图像文件加密。

为此，我们在混沌映射加密算法的基础上，提出了一种利用Logistic混沌序列对图像像素点置乱实现加密的算法，那么，我们今天借助MATLAB软件平台，看看基于混沌的图像置乱加密算法如何实现。

一、基于混沌的图像置乱加密算法本文提出的基于混沌的图像置乱加密算法示意图如图1所示。

加密算法如下：首先，数字图像B大小为M×N（M是图像B的行像素数，N是图像B的列像素数），将A的第j行连接到j-1行后面（j=2，3，A，M），形成长度为M×N的序列C。

其次，用Logistic混沌映射产生一个长度为的混沌序列{k1，k2，A，kM×N}，并构造等差序列D：{1，2，3，A，M×N-1，M×N}。

再次，将所产生的混沌序列｛k1，k2，A，kM×N}的M×N个值由小到大排序，形成有序序列｛k1′，k2′，A’，kM×N’}，确定序列｛k1，k2，A，kM×N}中的每个ki在有序序列｛k1′，k2′，A’，kM×N’}中的编号，形成置换地址集合｛t1，t2，A，tM×N}，其中ti为集合{1，2，A，M×N}中的一个；按置换地址集合｛t1，t2，A，tM×N}对序列C进行置换，将其第i个像素置换至第ti列，i=1，2，A，M×N，得到C’。

将等差序列D做相同置换，得到D’。

最后，B’是一个M×N的矩阵，B’(i ,j)=C’((i-1)×M+j)，其中i=1，2，A，M；j=i=1，2，A，N，则B’就是加密后的图像文件。

解密算法与加密算法相似，不同之处在于第3步中，以序列C’代替随机序列｛k1，k2，A，kM×N}，即可实现图像的解密。

数字图像加密算法的研究与实现

数字图像加密算法的研究与实现摘要数字图像加密是进行数字图像信息保密的一种手段。

随着信息技术的飞速发展，数字图像在各个领域中有着极为广泛的运用，那么数字图像中所包含的信息安全性应受到重视。

数字图像本身具有数据量较大的特点，用传统的的加密方法往往无法达到加密的要求，许多学者对数字图像的信息安全性进行了多次研究并提出了许多强而有效的算法。

本文研究并实现了一种基于混沌序列置乱的数字图像加密算法，通过密钥产生混沌序列，将该混沌序列进行逻辑排序，并以此排列方法对数字图像进行加密。

该算法隐私性较强，在数字图像的加密和解密过程中均需要密钥的参与，因此不知道密钥的用户无法恢复数字图像，具有良好的保密性。

关键词：数字图像混沌加密数据隐藏AbstractDigital image encryption algorithm is a method about keeping the information of digital image secret.With the quick development of informational technology,the digital image has been utilized in many areas,so the security of message that digital images carry should be paid attention.Particularly ,digital images have the characteristic of a large amount of data,it can not meet demands about encryption that encrypting data in traditional way,which leads to a lot of scholars have spent much time and energy on researching the security about digital image information and illustrated many effective algorithm.This article discuss and illustrate a kind of digital image encryption algorithm based on chaotic array disruption,producing chaotic array according to the key,then logically arranging existed chaotic array,finally encrypt digital image with same logic.It shows better privacy.This process requires keys participating in both encryption and deciphering,so anyone does not know the key who can not rebuild the original image.Key words:digital image chaotic encryption hiding data目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1数字图像加密的基础理论 (4)1.1密码学的介绍 (4)1.2 图像加密技术 (4)1.3数字图像的置乱 (5)1.4混沌加密简介 (5)1.5混沌加密安全性分析 (6)2开发工具简介 (8)3基于混沌的数字图像加密算法 (11)3.1数字图像混沌加密算法总体设计 (11)3.2 数字图像混沌加密算法 (11)3.3数字图像混沌解密算法 (13)4实验仿真与结果 (14)4.1编程实现相关函数及其方法 (14)4.2仿真结果 (14)4.2.1非彩色图像实验仿真 (14)4.2.2彩色图像实验仿真 (16)结论 (18)附录1混沌加密与混沌解密算法代码 (19)绪论计算机和网络的飞速发展为多媒体数字产品的使用、传播提供了极其便利的途径，然而由于数字产品具有极易被复制和修改的特性，使得数字作品的信息安全问题和版权保护成为迫切需要解决的难题。

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算法

基于混沌理论的图像加密算法第一章：引言现代社会中，信息安全一直是一个倍受关注的话题。

随着技术的发展和网络的普及，人们越来越需要一种高效、安全的加密算法来保护自己的信息。

图像作为一种常见的信息载体，其保密性也备受关注。

传统的加密方法已经不能满足人们的需求，基于混沌理论的图像加密算法因其优异的加密性能和抗攻击性能而备受研究者的关注。

本文将重点介绍基于混沌理论的图像加密算法。

第二章：混沌理论2.1 混沌理论概述混沌理论起源于对复杂系统运动规律的探索，在这些系统中，微小差别对系统的演化产生极大影响。

混沌系统表现出非周期、高度敏感的特征，其抗干扰性能优异。

2.2 混沌系统的特征混沌系统具有高度不稳定、迹象性无序、非周期性、高度敏感性等特点，这些特点使之成为一种非常优秀的加密工具。

基于混沌系统的加密算法也因其不可预测性而备受关注。

第三章：基于混沌理论的图像加密算法3.1 混沌映射混沌映射是基于混沌理论的重要工具，在图像加密算法中也得到广泛应用。

其具有宽带噪声、复杂性、不可预测性等特点。

3.2 基于混沌映射的图像加密算法基于混沌映射的图像加密算法主要包括图像置乱和加密两个过程。

在图像置乱过程中，通过使用混沌映射对图像像素进行乱序排列，使之达到任意混沌的效果。

加密过程则通过使用混沌映射对乱序图像进行加密，从而实现对图像的加密保护。

3.3 基于混沌扰动的图像加密算法基于混沌扰动的图像加密算法也是一种常见的加密方式。

其主要通过使用迭代映射的方法对图像像素进行扰动，使之达到混沌效果。

同时，在加密过程中，算法使用密钥对图像像素进行加密，提高加密的安全性。

第四章：基于混沌理论的图像解密算法4.1 图像解密算法图像解密算法需要和图像加密算法成对使用。

与加密过程相反，解密过程需要使用密钥解密图像像素，并且对乱序的像素进行重排。

目前，基于混沌理论的图像解密算法主要包括解密置乱算法和解密扰动算法两种。

4.2 基于混沌映射的图像解密算法基于混沌映射的图像解密算法主要是通过使用密钥和混沌映射对加密的图像像素进行解密，并通过对乱序像素进行重排来实现解密。

一种新的基于混沌的图像加密算法

【中图分类号】Ｔ９１３Ｎ１．７
【文献标识码】Ａ
ＮｅＩａｅＥｎｒｐｉｎＡｌｏｉｈｓｄｏａｓｗｍｇｃｙｔｇｒｔｍＢａｅｎＣｈｏｏ
ＬＩ－ｎＷＡＮＧｉｘａｇＵ—ＧａｇＬ— ｉ－ｎ
像，当需要对图像进行解密时，只要把加密图像与相应
的混沌图像进行ＸＲ运算即可。这种方法具有加密解Ｏ密速度快，易实现等优点，却容易受到选择明文的容但攻击．使得密码分析者可以绕过密钥对图像进行猜测或者解密。因此如何提高算法的安全性，了重要的研成
和循环移位．到初步加密图像，后对图像进行Ａｎｌ换得到加密图像。测试结果表明，算法具有加密效果好、度快、钥得最ｒｏｄ变该速密空间大等优点。
【键词】Ｌｇｔ关ｏｉｉ射；ｓｃ映图像加密；环移位；ｒｏ循Ａｌ射ｎｄ映
ｔｎｅｅｔａｔｅｅｙｔｇａｄｌｒｅｋｙｓａｅｉｆｃ，ｆｓｎｒｐｉｎａｇｅｐｃ．ｏｎ
【ｙｗｏｄ】Ｌｇｔａｐｎ；ｉｇｎｒｐｉ；ｙｌｓｉ；ｒｏｐｉＫｅｒｓｏｉｉｍｐｉｇｍａｅｅｃｙｔｎｃｃｈＡｎｌｍａｐｎｓｃｏｅｆｔｄｇ
文章编号：０２８９（０８１ — ０２０１０ — ６２２０）２０２ — ３

基于Lorenz混沌系统的图像加密算法

很好地满足图像加密的适时性要求．
１Ｌｒｎｏｅｚ混沌系统
Ｌｒｎ系统是经典的三维混沌系统，Ｌｒｎｏｅｚ以ｏｅｚ系统生成加密混沌序列有３大优点：是系统。一］
结构较低维系统复杂，系统变量的实数值序列更不可预测；是对系统输出的实数值混沌序列进行处理，二可产生单变量或多变量组合的加密混沌序列，使得加密序列的设计非常灵活；是系统的３个初始值和３三
ｌｚｄｄ／ｔ— ｘ一次．ｙ
２算法设计
２１图像像素值替代加密算法设计．
设Ｊ表示大小为Ｍ的图像，（）ｚ∈ ［，一１，ＸＮＩｘ，（ＯＭ］Ｙ∈ ［，一１）ＯＮ］表示图像，在点（，＿）ｚ
ｋ，。ｋ作为辅助密钥．。ｋ，。
（ｉｉ）选择精度为３２位的初值ｚＹ。，。，。，与辅助密钥ｋ，ｋ分别进行异或操作得到Ｘｋ，。ｏ＝－ ④ ＴＯ
＊
收稿日期：０８４２２０ —０ — ３
基金项目：南省自然科学基金资助项目（６ＪＯ９）湖ｏＪ５Ｏ８作者简介：振华（９２刘１８一）男，南沅江人，沙航空职业技术学院助理实验师，要从事网络网络安全研究，湖长主
第２９卷
第５期
吉首大学学报（自然科学版）

一种基于混沌的数字图像加密算法

王立功
（黑龙江计算中心，黑龙江哈尔滨１０３）０６５
摘
要：出Ｉ一于Ｌｇｓｉ映射的混沌图像枷街算法，提ｒ种塔ｏｉｔｉＣ为了提高算法的安全性，采用循环移位进一步扰乱囝像像素值，得到最终的加密图像。实验证Ｈ该算法具有易丁实现，ｊ】计算速度快、密钥空间大、可以抵抗唯密文攻击等ｔ点。｝亡
２混沌加密原理
混沌理论（ｈｏｉＴｅｒ）Ｃａｔｈｏｙ是近三十年才兴起的科学ｃ革命，它与相对论及量子力学被列为二十世纪的最伟大发现和科学传世之作。量子力学质疑微观世界的物理因果律，而混沌理论则否定了包括宏观世界拉普拉斯（ａｌｃ）（ｐａｅＬ
１引言
随着多媒体和网络通信技术的不断发展和迅速普
加密算法，改进了基于Ｌｇｓｉ映射图像加密方法。通常ｏｉｃｔ的方法是首先产生一幅与待加密图像尺寸相同的混沌图像，然后用该混沌图像与原始图像进行异或运算。为了进一步打乱像素值，高加密的安全性，提增加破译难度，本文的算法对异或运算结果的每一像素的灰度值进行循环移位，得到最终的加密图像，当需要对加密图像进行解密时，只要把加密图像的每一像素值像反方向循环移位，
从而适用于网络传输。接收端在解码后方可进行解密。
为国际非线性科学和信息科学两个领域交叉融合的热门前沿课题之一，也是国际上高科技研究的一个新领域。
混沌现象是在非线性动力系统中出现的确定性、类似随
机的过程，这种过程既非周期又非收敛，并且对初值具有

基于混沌系统的图像加密算法研究[开题报告]

开题报告通信工程基于混沌系统的图像加密算法研究一、课题研究意义及现状意义:随着计算机技术和网络通信技术不断发展和迅速普及，通信保密问题日益突出。

信息安全问题已经成为阻碍经济持续稳定发展和威胁国家安全的一个重要问题，而密码学是用来保证信息安全的一种必要的手段，现代密码学便应运而生，如经典的私钥密码算法DES、IDEA、AES和公钥密码算法RSA、EIGamal等，新颖的量子密码、椭圆曲线密码算法等，在信息安全的保密方面都发挥了重要作用。

图像信息生动形象，它已经成为人类表达信息的重要手段之一，网络上的图像数据有很多是要求发送方和接收方要进行保密通信的，信息安全与保密显得越来越重要。

目前，国际上正在探讨使用一些非传统的方法进行信息加密与隐藏，其中混沌理论就是被采纳和得到广泛应用的方法之一。

混沌加密是近年来兴起的一个研究课题，基于混沌理论的保密通信、信息加密和信息隐藏技术的研究已成为国际非线性科学和信息科学两个领域交叉融合的热门前沿课题之一，也是国际上高科技研究的一个新领域，基于混沌理论的密码学近来成为很热门的科学。

对于数字图像来说，具有其特别的一面就是数字图像具有数据量大、数据相关度高等特点，用传统的加密方式对图像加密时存在效率低的缺点；而新型的混沌加密方式为图像加密提供了一种新的有效途径。

基于这种原因，本论文主要探讨基于混沌理论的数字图像加密算法。

混沌现象是在非线性动力系统中出现的确定性、类似随机的过程，这种过程既非周期又非收敛，并且对初值具有极其敏感的依赖性，混沌系统所具有的这些基本特性恰好能够满足保密通信及密码学的基本要求。

图像加密过程就是通过加密系统把原始的图像信息(明文)，按照加密算法变换成与明文完全不同的数字信息(密文)的过程。

国内外现状:1963年，洛伦兹发表论文“决定论非周期流”，讨论了天气预报的困难和大气湍流现象，给出了著名的洛伦兹方程，这是在耗散系统中，一个确定的方程却能导出混沌解的第一个实例，从而揭歼了对混沌现象深入研究的序幕。

一种基于双混沌映射的DCT域图像加密算法

摘
要
结合混沌序列易生成、对初始条件敏感、类似白噪声的统计特性等特点，出一种基于双混沌的ＤＴ域图像加密算提Ｃ
法。算法先利用Ａｎｌｒｏｄ变换对图像８× ８分块进行置乱，由ｌｉｉ再ｏｓｃ映射对ＤＴ分块内系数进行调制，ｇｔＣ最后对各调制ＤＴ分Ｃ
加密方案，该方法是在全局ＤＴ域进行图像加但Ｃ
２００８年７月１日收到湖南省教育厅科研基金（８０８和湖南７０Ｃ１）
式（）１中的Ａｏ映射通过改变图像象素的位ｍｌｄ
置达到置乱的目的，而不改变图像象素值，就不也
体现在所有的象素点中。相对于空域算法，域算频
法加密效率比较高。
发现的。Ａｌ映射就是一种典型的混沌映射，ｍｏｄＪ
如公式（）示。１所
，㈩
单华宁，等通过分别对小波变换域低频系数和高频系数进行混沌猫映射实现图像加密，由于猫
映射只是改变系数位置而不改变系数本身，图像加密效果不是很好。王银花，等结合混沌映射，提
。６
出了一种分数傅立叶变换域图像加密算法，得了取
一
（）中Ｙ１式是大小为ＮｘＮ的图像置换前
数学家Ｍａｈｗｔｅｓ提出了把混沌系统用于数据加密ｔ
密，与现有图像压缩编码系统不一致。现利用双混沌映射，以实现一种基于分块ＤＴ的图像加密算Ｃ

基于混沌数列变换的图像加密算法

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）
０引言
２０１３年５月第３４卷第５期
计算机工程与设计
ＣＯｌＶＩＰＵＴＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＮＤＤＥＳＩＧＮ
Ｍａｙ．２０１３
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．５
基于混沌数列变换的图像加密算法
任洪娥，戴琳琳，张健
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｌｉｋｅｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｖｅｒｙｃｏｍｐｌｅｘ，ｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｌａｒｇｅａｎｄｓａｆｅｔｙｉｓｎｏｔａｄｖａｎｃｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ，ａｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈａｏｔｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｔｒａｎｓ — ｆｏｒｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＴｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｅｎｃｒｙｐｔｔｈｅｉｍａｇｅｆｒｏｍｔｗｏａｓｐｅｃｔｓｔｈａｔｔｈｅｐｉｘｅｌｇｒａｙｓｃａｌｅｖａｌｕｅａｎｄｐｉｘｅｌｐｏｓｉｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈａｏｔｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｏｆｔｈｅＬｏｇｉｓｔｉｃａｎｄＨｙｂｒｉｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｇｏｏｄｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔａｎｄｃａｎｗｉｔｈｓｔａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｔｔａｃｋｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｔｈｅｋｅｙｉｓｌａｒｇｅｗｉｔｈｈｉｇｈｓａｆｅｔｙ，ｉｎｌｉｎｅｗｉｔｈｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｍｏｄｅｒｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔＯｉｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈａｏｔｉｃｓｙｓｔｅｍ；Ｌｏｇｉｓｔｉｃｍａｐ；Ｈｙｂｒｉｄｍａｐ；ｓｅｑｕｅｎｃｅｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｉｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ

一种基于复合混沌系统的数字图像加密算法

安全性．实验证明此算法使得加密图像具有很高的保密效果经关键词：混沌；复合混沌系统；图像加密
中图分类号：Ｔ３９Ｐ０
文献标志码：Ａ３９ — ３０１３９（０８１ —０７０
数字图像具有信息直观、动形象的特征，信息的良好生是载体，已渐渐成为人们表示信息的重要手段之一。数字图像现能够在互联网广泛传播，便人们的信息交流。与此同时，方随着互联网安全性问题的凸显，密技术以及软／件技术的高解硬
速发展严重威胁着信息的安全性。，就需要可靠安全的数。这
一
般地，合迭代系统保持了所有子迭代系统的混沌特复
性，比其单个子混沌系统的行为要复杂得多，此，在加密领因其域的应用更加理想。定理１设Ｎ（）ｑ表示复合混沌序列Ｒ（前，个元素中ｒ）ｖ
．
ｐｏｅｔｄａｄｉｉａｍａｅｅｃｐｉｎａｇｒｔｒｓｎｅｇｔｌｉｇｎ￣ｔｌｏｉｏｈｍ．Ｉｈｎｎｔｅｅｄ．（ｓ‘ｓｅｈｅｕｉｙｏｈｉｌｏｉ１ｔｓｄｔｅｓｃｒｔｆｔｓａｇｒｔ．Ｔｈｅｕｔｏｈｉｘｅｉｉｕｈｍｅｒｓｌｆｔｓｅｐｒ— ｍｅｔｓｏｈｔｔｅｅｃｙｅｍａｅｈａｉｈｓｃｉｎｈｗｓｔａｈｎｒｐｔｄｉｇｓｈｇｅｕｒｔｙ．Ｋｅｒｓ：ｃａｔｙｗｏｄｈｏｉｃ；ｃｍｐｏｉｈｏｉｙｔｍ；ｉｇｎｒｐｔｏｏｓｔｃａｔｃｓｓｅｅｍａｅｅｃｙｉｎ

基于混沌动态搜索的数字图像加密算法

ＣｈｏｉｎｃｙｔｏｌｏｉｍｓｄｏｙａｉｏｋｐｔｂｅｏｈｏａｔｃｅｒｐｉｎａｇｒｔｈｂａｅｎｄｎｍｃｌｒＷＡＮＧｎ — ｕｎｄｒｈｎＫａｉ．ＸｉｇｙａＹＡＮＧｉＬｅ
ｏｅｃｍｅｔｅｆｕｔｆａｌｉｔｉｕｅｙｔｇａｈＴｈｏｇｎｌｚｎｅｌｏｉｍ ’ ｅｆｒｎｅａｄｓｃｒｙｔｅｒｓｌｓｏａ，ｖｒｏａｌｏｂｄｙｄｓｒｔｄｃｐｏｒｐ．ｈｂｒｒｕｈａａｙｉｇｔｇｒｈＳｒｏｍａｃｎｕｉ，ｈｕｔｈｗｓｔｈａｔｐｅｔｅｈｔ
２３２１，１）６４００１（１３
计算机工程与设计ＣｍｕｒｎｉｅｎｄｅｉｏｐｔＥｇｅｒｇｎＤｓｎｅｎｉａｇ
・开发与应用・
基于混沌动态搜索的数字图像加密算法
阿布都热合曼・的尔－王兴元杨磊卡－，，
（．ＳｈｏｆｅｔｎｃｎｆｒｔｎＥｇｎｅｉｇ１ｃｏｌｃｒｉｓｄＩｏｍａｉｎｉｅｒｎ，ＤａｉｎＵｎｖｒｉｆｅｈｏｏｙＤａｉ０４ｏＥｌｏａｎｏｌｉｅｓｔｏｃｎｌｇ，ａｙＴｌｎ１２，Ｃｈｎ；ａ１６ｉａ
ｃｍｐｒｄｗｉｔｏｆｔｅｐｏｏｅｅｈｄｉｓｆｒｆｓｅｎｒｏｒ．ｏａｅｔｍｅｈｄｏ，ｈｒｐｓｄｍｔｏａｅ，ａｔｒａｄｍｏｅｐｗｅｆｈｓｕ１ＫｅｒｓｃａｓＬｇｓｉｐｉｇｅｃｙｔｎｄａｃｓａｃ；ｃｙｔｎｌｓｓｙｗｏｄ：ｈｏ；ｏｉｔｍａｐｎ；ｎｒｐｉ；ｙｍｉｅｒｈｃｏｎｒｐａａｙｉ

一种基于混沌序列的彩色图像加密算法

一种基于混沌序列的彩色图像加密算法作者：穆秀春,訾鸿来源：《现代电子技术》2010年第14期摘要:提出一种基于混沌序列的彩色图像加密算法。

该算法首先应用二维Logistic混沌系统产生2个混沌序列,利用对2个混沌序列进行排序产生的2个编号序列对彩色图像进行位置的置乱,然后应用三维Lorenz混沌系统产生的混沌序列中各值进行大小排序,用以引导对置乱后的彩色图像进行像素点的值的置换操作,从而实现对颜色的加密。

实验结果表明,该算法具有密钥空间大、安全性高和保密性好的特点。

关键词: 混沌序列; 置乱; 彩色图像; 像素置换中图分类号:TN309 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)14-0053-03New Color Image Encryption Algorithm Based on Chaos SequencesMU Xiu-chun, ZI Hong(College of Electric and Information Engineering, Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin 150027, China)Abstract: A color image encryption algorithm based on the chaos sequences is proposed, which generates two chaos sequences by 2D Logistic chaos system, scrambles the position of color images by two coding sequences produced by ranking the two chaos sequences, and then carries out the scrambling operation in which the R,G,B values of pixel points of the scrambled color images are shuffled by the ranking of three chaos sequences produced by 3D Lorenz chaos system to realize the color encryption. The experimental results show that this algorithm has a large key space, high security and good conficentialty.Keywords: chaos sequence; scrambling; color image; pixel replacement随着互联网和多媒体技术的不断发展,图像加密技术越来越受到人们的重视。

基于混沌映射的图像加密算法

摘要：目前大多数图像加密方法都只是针对方形图像的加密，了解决这一局限性提出了一种同时适用于方形和矩形图像的加为密算法。将基于图像拉伸和折叠获得的新二维映射用于图像位置置乱，将含有混沌映射的扩散函数用来改变原图各像素点的灰度
值，而得到位置置乱和灰度置乱相结合的加密算法。实验仿真结果表明该算法能够很好地实现对任意大小和形状图像的加密，从且加密效果令人满意。算法具有密钥空间大、密钥敏感性强以及能够抵御统计和已知明文攻击等优点。关键词ｔ图像加密；乱；置扩散函数；ｇｔｌｉｉｏｓｃ映射
，
ＲＥＮｎ — ，ＨＡＮＧｅ — ｉＺＨＡＮＧｉｎＩｇＥｃｙｔｏｌｏｉｈＨｏｇｅＳＺｈｎｗｅ，Ｊａ．ｍａｅｎｒｐｉｎａｇｒｔｍｂｓｄｏｈｏｃｍａ．ｍｐｔｒＥｎห้องสมุดไป่ตู้ｉｅｒｎａｅｎｃａｔｐＣｏｕｅｇｎｅｉｇｉ
ａｄＡｐｌａｏｓ２０，４３）２２２４ｎｐｉｔｎ，０８４（１：０ — ０．ｃｉ
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基于混沌映射的图像加密算法研究

基于混沌映射的图像加密算法研究一、引言信息安全是当今社会中非常重要的一个领域，尤其是在数字化信息技术日益发展的今天，随着信息技术的不断进步，各种网络攻击的手段也越来越多，而信息加密技术也逐渐变得越来越重要。

为了保护信息的隐私和安全，需要使用一些加密算法来对其进行加密。

二、混沌映射混沌理论起源于科学领域，它是一种非线性、动态的系统，这种系统不易受外界干扰，十分敏感，且在短时间内变化难以预测，具有随机性和不可预测性。

混沌映射是一类具有混沌特性的映射，其实现是通过非线性迭代函数来实现的，由于其可靠性和安全性的特点，混沌映射被广泛运用于密码学领域中，特别是在图像加密领域中的应用更为广泛。

三、基于混沌映射的图像加密算法图像加密算法并不局限于某一个特定的加密技术，它可以采用多种加密技术来保护图像的隐私和安全，其中基于混沌映射的图像加密算法是一种比较优秀的图像加密技术。

该加密算法的基本思路是将明文图像映射到一个混沌空间中，然后对该混沌空间进行加密，最后将加密后的混沌空间映射回原明文图像，从而实现了图像的加密。

具体的加密步骤如下：1. 映射图像数据至混沌空间：选取适当的混沌映射函数，将明文图像数据映射至混沌空间。

2. 加密混沌空间：采用一些加密技术对混沌空间进行加密处理。

3. 映射混沌空间至图像数据：将加密后的混沌空间映射回原明文图像。

这种加密算法采用混沌映射的不可预测性和随机性来进行加密，有效地保护了图像的安全性，且加密过程简单、易于实现。

四、针对该算法的攻击但基于混沌映射的图像加密算法也并非完全安全可靠的。

一些攻击者可以通过一些手段来解密加密后的混沌空间，并从中获取明文图像数据。

这些攻击方式有以下几种：1. 文字模式攻击：通过获取足够多的加密数据，或者使用已知的密钥，在没有进行解密操作的情况下，将混沌空间中的一部分数据与密钥一一比对，从而破解混沌空间的加密。

2. 图像直观攻击：通过对加密后的图像空间进行变化，比如对图像进行旋转、翻转等操作，从而获取一些关键部位的信息，进而破解混沌空间的加密。

一种基于级联混沌系统的图像加密算法

摘要：提出了一种基于级联混沌系统的图像加密算法。验结果表明，种加密算法具有高度实这
的安全性和有效性。关键词：图像加密算法；沌；联混沌混级
中图分类号：Ｔ７１Ｐ５文献标识码：Ａ文章编号：１７ — ７０２１）７０３－３６４７２（００１－０３０
目前混沌加密己成为密码学研究的热点之一，已但有的大部分混沌加密算法都是基于单个混沌系统的。事实表明，些混沌映射可通过相空间重构的方法精确预一测出来 …。另外，于计算机精度的限制，混沌系统输由单出的时间序列并不能达到理论上的完全随机，可通过而多个混沌系统的级联使这一缺陷得到改善Ｉ。为此，２】本文提出了一种基于多混沌系统级联的图像加密算法，理论分析与数值实验均表明本算法能够达到密码学要求的混淆和扩散的目的，能有效地预防差分攻击。并
ｍａｅＰｏｅｓｎｎｌｍｅｉｅｈｏｏｙｇｒｃｓｉｇａｄＭｕｉｄａＴｃｎｌｇｔ
一
种基于级联混沌系统的图像加密算法
景运革。彩霞王
（城学院公共计算机教学部，西运城０４０）运山４００

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ＨｒｎＩ００，ｈｎａｂ５０１Ｃｉｉａ）
Ａｓｒｃ：Ｔｉｐｐｒｒｏｅｅａｅｅｃｐｉｌｒｈａｅｎｉｐｏｅｏｐｄｍｐｌｔｅ（ＭＬｎｏｄｒｏｂｔｔｈａｅｐｏｓｄａｎｗｉｇｎｒｔｎａｇｉｍｂｓｄｏｒｖｄｃｕｌａｔｃｓＣ）ｉｒｅａｓｐｍｙｏｏｔｍｅａｉｔ
明，该种序列消除了相邻点的相关性，改善了统计分布特性，并利用此方法产生的序列对灰度图像进行加密。仿
真结果表明，用该方法产生的序列对图像加密后，邻像素点的相关性很低，对其密钥敏感性和统计特性进其相并
行了分析，均说明该方法应用于图像加密很有效。
有限字长效应影响了保密性，使得现有的一维混沌保密系统
大都已被破解。后来出现了时空混沌系统，它不仅在时间方向上具有混沌行为，而且在系统长时间发展之后，在空间方
向上也具有混沌行为，具有更强的安全性。二维时空混沌模型
ｓｃｒｔｉｌｎｓｅｓｏｉｌｍｅｔＥｘｅｍｅｔｓｍｕａｉｎｓｗｓｔａｈｅｅｃｙｔｏｌｏｔｍａｏｄｅｆｃｆｅｒｐｅｕｙｓｍｐｅａｄｉａｙｔｍｐｅｎ．ｉｐｒｎｉｌｔｈｏｈｔｔｎｒｐｉｎａｇｒｈｈｓｇｏｆｅｔｏｎｃｙ — ｉｏｉ
关键词：混沌；图像加密；密通信保
中图分类号：Ｔ３９７Ｐ０．
文献标志码：Ａ
文章编号：１０．６５２１）２０９ —２０１３９（０００．６７０
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０－６５２１．２０１ｏ：０３６／．ｓ．０ｌ３９．０００．８ｓ
第２７卷第２期
２１００年２月
计算机应用研究
ＡｐｌａｉｎＲｅｅｒｈｏｏｕｅｓｐｉｔｓａｃｆＣｍｐｔｒｃｏ
Ｖｏ．７Ｎｏ２１２．Ｆｂ００ｅ．２１
基于混沌的一种图像加密算法木
林金秋，司锡才孟维晓赵俊义，，
（尔滨工程大学ａ信息与通信＿程学院；．哈．Ｔ－ｂ通信技术研究所，尔滨１００）哈５０１摘要：基于二维时空混沌模型，出了一种时空混沌二值序列的产生方法，给并对其性能进行了分析。结果表
的映射方程如下：
＝１（＋）一ａ
＝～
２（ — ｅｘＹａ１２）
它的两个大于０的Ｌａｕｏｙｐｎｖ指数经计算分别为０１１和．１
０１．１５。
２基于二维时空混沌的伪随机序列产生原理
任何一个混沌系统在一定的条件下都可以作为密钥流用于加密
Ｉｇｎｒｐｉｎａｇｒｔｍａｅｎｃａｔｃｓｓｅｍａｅｅｃｙｔｌｏｉｏｈｂｓｄｏｈｏｉｙｔｍ
ＬＮｉ— ｉＩＸｉｃｉ，ＭＥｉｘａ，ＨＡＯＪｎｙＩＪｎｑｕ，Ｓ — ａＮＧＷｅ —ｉｏＺｕ —ｉ
（．ｃｏｌｆＩｏａｉｎＳｈｏｏｎｒｔｎ＆ＣｍｎｃｔｎＥｇｎｅｎ，．ｅｅｒｈＩｔｕｏｍｕｉｔｎＴｃｎｌｙａｂｎｔｕｅｈｏｏｙｆｍｏｏｍｕｉｉｎｉｅｒｇｂＲｓａｃｎｉｔｏＣｍｎａｉｅｈｏｇ。ＨｒｉＩｉｔｏＴｃｎｌａｏｉｓｔｅｆｃｏｏｎｓｔｅｆｇ
ｍｅｔｔｅｒｑｉｍｅｔｏｅｓｃｒｍａｅｔｎｆｒｅｈｅｕｒｎｓｆｈｅｕｅｉｇａｓｅ．Ｅｘｅｍｅｔｅｕｔｒｖａｈｎｒｐｉｎｓｈｍｅｉｖｌ，ａｄｈｓｈｇｅｔｒｐｒｎｓｌｐｏｅｔｔｅｅｃｙｔｃｅｓａｉｉｒｓｈｔｏｄｎａｉｈ
ｔｎ．ｉｏ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｓｍａｅｅｃｙｔｏｈｏ；ｉｇｎｒｐｉｎ；ｃｍｍｕｉａｉｎｓｃｒｔｏｎｃｔｅｕｙｏｉ
０引言
随着计算机技术、通信技术的快速发展以及Ｉｔｎｔ日ｎｅｅ的ｒ渐普及，使得网上的业务越来越丰富。互联网业务的不断拓展与信息安全技术的不断提高是密切相关的，因此信息加密技术愈来愈引起人们的关注。实践证明，一种好的密码体制不仅能够有效保证信息的机密性，而且能够保证信息的完整性和真实性。近年来的研究表明，利用混沌信号可以构造出优良的加密系统。混沌加密算法以非线性动力学中的混沌现象为理论，基础，借助混沌的初值敏感性和迭代不重复性将其应用于信息加密中，加密速度快，加密效果好，尤其适于数据量较大的图像加／密，解因此近年来人们提出了许多混沌图像加密的方法。但是，低维混沌存在密钥空间小、安全性不高的缺点。