幾種基于時空混沌系統(tǒng)的圖像加密算法研究.pdf

1、混沌作為非線性科學的一個重要分支，具有自己獨有的特征:對初始條件的敏感性;偽隨機性;遍歷性等等，這些特征使得混沌理論具有非常廣泛的應用前景。很多年來，許多混沌圖像加密方案被提出。但是，隨著研究的深入，不少方案最終被破解。其中一個造成算法容易被破解的原因是，由于計算機精度有限，在這種條件下，低維度的混沌系統(tǒng)其動力學特征減退，混沌特征不再明顯。相對低維混沌系統(tǒng)而言，時空混沌系統(tǒng)具有良好的混沌特性，近年來，因其良好的混沌特性被廣泛地應用到圖像

2、加密領域中。因此，本文提出了幾個基于時空混沌系統(tǒng)的圖像加密方案，主要完成了以下工作:
　　(1)設計了一個利用時空混沌系統(tǒng)及混沌神經網絡進行圖像加密的方案，此方案中所應用的神經網絡具有4個輸入端和4個輸出端，并由時空混沌系統(tǒng)參與產生它的權值矩陣和其他參數。在加密過程中，算法依賴于明文，達到了一次一密的效果，有利于抵御選擇明文攻擊和已知明文攻擊。實驗結果表明，此算法具有很高的安全性以及效率。
　　(2)設計了一個基于耦合映射格

3、子和“選擇器”的部分圖像加密方案?！斑x擇器”由兩個循環(huán)移位寄存器控制，在此方案中如同一個開關，選擇的結果不同，直接導致加密所用的表達式不同。此方案采用了部分加密的思想，因此用戶可以根據自己在安全性和效率方面的考慮，選擇合適的比例對圖像進行加密。理論分析和實驗結果表明，此方案可行，并且具有較高的安全性和效率，可以抵御幾種典型的攻擊。
　　(3)針對彩色圖像，提出了一個基于Z字形路徑置亂的加密算法，首先取彩色圖像的的R、G、B分量組成