一种图像置乱的改进算法
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一
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为 系 统 参 数 ， ∈（ １ ， 。当 ％ ０， ） ｎＥＮ
３５ ９９ ５ Ａ≤４时 ， 射 式 （ ） 于 混 沌 状 态 ， （ ） 代 ．６ ４ ＜ 映 １处 式 １迭
种 加 密 技 术 ，它 利 用 了混 沌 系 统 优 良 的 密 码 学 特 性 。
１ １ 混 沌 映 射 Ｌ ｇｓｉ ． ｏｉｃ ｔ
息 载 体 一 样 不 容 忽 视 。 在 传 统 的 密 码 研 究 领 域 里 ， 字 数 图 像 并 没 有 作 为 一 种 特 殊 的 明 文 形 式 而 开 辟 一 种 特 定
的 加 密 方 式 。 外 ， 字 图像 所 具 有 的信 息 量 大 、 据 呈 此 数 数
一
种 图像 置 乱 的 改进 算 法
何 创 毅 ， 乐 庚 ， 志 达 陈 王
（ 林 电 子 科 技 大 学 计 算 机 与 控 制 学 院 ， 西 桂 林 ５ １０ ） 桂 广 ４ ０ ４
摘 要 ： 提 出 了一 种 改 进 的 基 于 混 沌 的 图 像 置 乱 算 法 。该 算 法 在 对 图像 运 用 抽 样 技 术 预 处 理 的 基 础 上 ， 用 Ｌ ｇｓｃ映 射 产 生 的 伪 随 机 序 列 ， 图 像 进 行 灰 度 值 的 变 换 和 全 局 的 块 置 乱 。实验 仿 真 表 利 ｏｉｉ ｔ 对 明 ， 加 密 算 法 具 有 良好 的 加 密 效 果 ， 有 效 地 抵 御 统 计 攻 击 和 差 分 攻 击 。 该 能
Ａｂ ｔ ｃ ： Ｉ ｔ ｉ ａ ｅ ， ａ ｉ ｒ ｖ ｄ ｌｏ ｔ ｍ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｏ ｍａ ｅ ｃ ａ ｌ ｇ ｂ ｓ ｄ ｎ ｈ ｏｉ ．Ｔ ｅ ｒｐ ｓ ｄ ｌｏ ｔｍ ｓｒ ｔ ａ ｎ ｈｓ ｐ ｐ ｒ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｆ ｒ ｉ ｇ ｓ ｒ ｍｂ ｉ ａ ｅ ｏ ｃ ａ ｔ ｎ ｃ ｈ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｇ ｒ ｈ ｉ ｔ ｎ ｆｒ ｔ ｅ ｉ ｇ ｒ ｙ ｖ ｌ ｅ ａ ｄ ｃ ａ ｌ ｈ ｌｂ ｌ ｂ ｏ ｋ ｓｎ ｈ ｃ ａ ｔ ｅ ｕ ｎ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｄ ｂ ｏ ｉｔ － ｐ ａｔ ｒ ｔｅ ｄ ｇｔｌ ｒ ｓ ｍ ｈ ｍａ ｅ ｇ ａ ａｕ ｎ ｓ ｒ ｍｂ ｅ ｔ ｅ ｇｏ ａ ｌｃ ｓ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｈ ｏｉ ｓ ｑ ｅ ｃ ｅ ｅ ａｅ ｙ ｌ ｇｓｉ ｍａ ｆ ｈ ｉ ｉ ａ ｏ ｃ ｃ ｅ ａ ｉ ｇ ｉ ｒ ｃ ｓ ｅ ｕ ｉ ｇ ｍａ ｅ ａ ｌ ｇ ｅ ｈ ｉｕ ． Ｓ ｍｕ ａ ｉｎ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ｌ ｏ ｔ ｍ ｈ ｓ ｏ ｄ ｍａ ｅ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｓｎ ｉ ｇ ｓ ｍｐ ｉ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｎ ｉ ｌｔ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｒ ｓ ｌ ｏ ｉ ｓ ｈ ｗ ｈ ｔ ｈ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｇ ｒ ｈ ｉ ａ ｇ ｏ ｓ ｒ ｍｂｉ ｇ ｐ ｒ ｒ ａ ｃ ｎ ａ ｅ ｉｔｓａ ｉ ｉａ ｔ ｃ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌ ａ ｔｃ ｆ ｃｉｅ ｙ ｃ ａ ｌ ｅ ｆｍ ｎ ｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｓｓ ｔｔ ｔ ｌ ａｔ ｋ ａ ｄ ｄｆ ｒ ｎ ｉ ｔ ｋ ｅｆ ｔ ｌ ． ｎ ｏ ｓｃ ａ ｆ ａ ａ ｅ ｖ
Ｏ． ４
Ｌｇｔ ｏ ｉ ｉ 射 来 源 于 著 名 的 统 计 学 模 型 。 目前 被 广 ｓ ｃ映 是
泛应 用 的 一种 ｝ 昆沌动 力 系统 ， 动 态 的数 学模 型 可表 示 为 ： 其
二 维 矩 阵 分 布 、 据 冗 余 量 大 等 特 点 ， 得 传 统 的 加 密 数 使
方 法 对 图像 并 不 是 十 分 适 应 。 基 于 混 沌 的 图 像 置 乱 技 术 是 近 年 来 才 发 展 起 来 的
得 到 在 （ １ 上 的伪 随 机 序 列 ｛ ｋｏ 图 １是 在 映 射 参 数 ０， ） ＝。 Ａ ３ ８ ９、 值 Ｘ＝ ．８ ＝ ．８ 初 ０ ０ ４ ５时＿式 （ ） 产 生 的 ５ ０个 伪 随 机 ， １所 ０
１０ ． ０． ９ ０． ８ Ｏ． ７ ０． ６ ０． ５
关 键 词 ：图 像 置 乱 ； 像 加 密 ； 样 ； 沌 图 抽 混
中 图 分 类 号 ：Ｔ １ ．３ Ｎ９ １７ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１７ — ７ ０ ２ １ １３ ０ ３ — ３ ６ ４ ７ ２ （０ ０ １ — ０ ０ ０
Ａｎ ｍｐ ｏ ｅ ａｇ ｒｔ ｍ ｆ ｒ ｉ ａ ｅ ｃ ａ ｂ ｉ ｇ ｉ ｒ ｖ ｄ ｌ ｏ ｉ ｈ ｏ ｍ ｇ ｓ ｒ ｍ ｌ ｎ
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数 字 图像 作 为 信 息 的一 种 载 体 ， 安 全 性 和 其 他 信 其
１ 算 法 的 改 进 与 设 计
ＨＥ Ｃｈ ａ ｇ ｕ ｎ Ｙｉ， ＣＨＥＮ Ｌ Ｇｅ ｅ ｎｇ， ＡＮＧ Ｚｈ Ｄａ Ｗ ｉ
（ ｅ ａ ｍ ｎ ｏ ｏ ｐ ｔ ｎ ｏｔ ｌ Ｇ ｉｎ ｎｖｒｔ ｆ Ｅｅｔ ｎ ｅｈ ｏｏｙ， ｕｌ ５ １０ Ｃ ｉａ Ｄ ｐ ｒ ｅ ｔ ｆ Ｃ ｍ ｕｅ ａ ｄ Ｃ ｎｒ ， ｕｌ Ｕ ｉ ｓｙ ｌ ｒ ｉ Ｔ ｃ ｎｌｇ Ｇ ｉｎ ４ ０ ４， ｈｎ ） ｔ ｒ ｏ ｉ ｅ ｉ ｏ ｃｏｃ ｉ
＋ ｆ ｘ） Ａ １ ） １ｉ ＝ ｘ（ 一 －
为 系 统 参 数 ， ∈（ １ ， 。当 ％ ０， ） ｎＥＮ
３５ ９９ ５ Ａ≤４时 ， 射 式 （ ） 于 混 沌 状 态 ， （ ） 代 ．６ ４ ＜ 映 １处 式 １迭
种 加 密 技 术 ，它 利 用 了混 沌 系 统 优 良 的 密 码 学 特 性 。
１ １ 混 沌 映 射 Ｌ ｇｓｉ ． ｏｉｃ ｔ
息 载 体 一 样 不 容 忽 视 。 在 传 统 的 密 码 研 究 领 域 里 ， 字 数 图 像 并 没 有 作 为 一 种 特 殊 的 明 文 形 式 而 开 辟 一 种 特 定
的 加 密 方 式 。 外 ， 字 图像 所 具 有 的信 息 量 大 、 据 呈 此 数 数
一
种 图像 置 乱 的 改进 算 法
何 创 毅 ， 乐 庚 ， 志 达 陈 王
（ 林 电 子 科 技 大 学 计 算 机 与 控 制 学 院 ， 西 桂 林 ５ １０ ） 桂 广 ４ ０ ４
摘 要 ： 提 出 了一 种 改 进 的 基 于 混 沌 的 图 像 置 乱 算 法 。该 算 法 在 对 图像 运 用 抽 样 技 术 预 处 理 的 基 础 上 ， 用 Ｌ ｇｓｃ映 射 产 生 的 伪 随 机 序 列 ， 图 像 进 行 灰 度 值 的 变 换 和 全 局 的 块 置 乱 。实验 仿 真 表 利 ｏｉｉ ｔ 对 明 ， 加 密 算 法 具 有 良好 的 加 密 效 果 ， 有 效 地 抵 御 统 计 攻 击 和 差 分 攻 击 。 该 能
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二 维 矩 阵 分 布 、 据 冗 余 量 大 等 特 点 ， 得 传 统 的 加 密 数 使
方 法 对 图像 并 不 是 十 分 适 应 。 基 于 混 沌 的 图 像 置 乱 技 术 是 近 年 来 才 发 展 起 来 的
得 到 在 （ １ 上 的伪 随 机 序 列 ｛ ｋｏ 图 １是 在 映 射 参 数 ０， ） ＝。 Ａ ３ ８ ９、 值 Ｘ＝ ．８ ＝ ．８ 初 ０ ０ ４ ５时＿式 （ ） 产 生 的 ５ ０个 伪 随 机 ， １所 ０
１０ ． ０． ９ ０． ８ Ｏ． ７ ０． ６ ０． ５
关 键 词 ：图 像 置 乱 ； 像 加 密 ； 样 ； 沌 图 抽 混
中 图 分 类 号 ：Ｔ １ ．３ Ｎ９ １７ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１７ — ７ ０ ２ １ １３ ０ ３ — ３ ６ ４ ７ ２ （０ ０ １ — ０ ０ ０
Ａｎ ｍｐ ｏ ｅ ａｇ ｒｔ ｍ ｆ ｒ ｉ ａ ｅ ｃ ａ ｂ ｉ ｇ ｉ ｒ ｖ ｄ ｌ ｏ ｉ ｈ ｏ ｍ ｇ ｓ ｒ ｍ ｌ ｎ
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数 字 图像 作 为 信 息 的一 种 载 体 ， 安 全 性 和 其 他 信 其
１ 算 法 的 改 进 与 设 计
ＨＥ Ｃｈ ａ ｇ ｕ ｎ Ｙｉ， ＣＨＥＮ Ｌ Ｇｅ ｅ ｎｇ， ＡＮＧ Ｚｈ Ｄａ Ｗ ｉ
（ ｅ ａ ｍ ｎ ｏ ｏ ｐ ｔ ｎ ｏｔ ｌ Ｇ ｉｎ ｎｖｒｔ ｆ Ｅｅｔ ｎ ｅｈ ｏｏｙ， ｕｌ ５ １０ Ｃ ｉａ Ｄ ｐ ｒ ｅ ｔ ｆ Ｃ ｍ ｕｅ ａ ｄ Ｃ ｎｒ ， ｕｌ Ｕ ｉ ｓｙ ｌ ｒ ｉ Ｔ ｃ ｎｌｇ Ｇ ｉｎ ４ ０ ４， ｈｎ ） ｔ ｒ ｏ ｉ ｅ ｉ ｏ ｃｏｃ ｉ