学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于复合混沌的数字图像加密算法研究

作　者: 林俊晓
导　师: 沈民奋
学　校: 汕头大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 信息安全混沌密码学复合混沌系统小波分析图像置乱
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 34次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着网络技术的发展和信息交换的日益频繁,信息安全问题日益突出。信息技术的发展对信息安全提出了越来越高的要求,迫切需要发展新的理论和先进的技术。而数字图像作为多媒体信息中最重要一种表达形式,具有形象、直观和生动的优点,它已经成为当今乃至今后信息表达方式的主流,在带给人们生活便利的同时,也存在着诸多的安全隐患,因其数据量大、冗余度高,已给传统加密方法提出了挑战,混沌理论在图像信息的加密上应运而生,体现了强大的生命力。本文详细的介绍了密码学的现状,对各种数字图像加密技术进行分析,并对比各类图像加密方法的性能优缺点。研究了两种基本的混沌图像加密方法,并引出复合混沌理论的概念、原理和性质,复合混沌系统在图像加密领域中的应用,再介绍图像置乱技术的原理与应用。最后结合复合混沌技术和图像置乱技术设计了一种新的基于复合混沌的数字图像加密算法。本文方案中采用的复合混沌运算掩盖了混沌子序列的分布特征,改变了原混沌系统的动力学行为,从而使其保密性能得到提高,其保密性要优于普通的低维混沌序列。而且置换加密放在置乱加密之前,增强了置乱加密的抗攻击能力,靠收集图像特征的置乱加密破解方法是不可行的。实验结果表明:本文设计的方案具有初始值敏感性,密文直方图分布均匀,密文相邻像素点之间的相关性性能得到很大提高,在受到剪切攻击之后能够很多好的恢复出明文信息,总体来说,本文方案具有良好的抗统计分析能力和强的抗剪切攻击的特性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-16
  §1.1 引言  7-8
  §1.2 密码学概述  8-12
    §1.2.1 基本概念  8-10
    §1.2.2 密码体制的各种分类  10-11
    §1.2.3 密码分析方法  11-12
    §1.2.4 混沌理论与密码学的联系  12
  §1.3 混沌图像加密技术的历史和研究现状  12-14
  §1.4 论文的研究目的和意义  14-15
  §1.5 本文的主要工作和结构编排  15-16
第二章基于混沌的数字图像加密  16-30
  §2.1 数字图像加密技术  16-21
    §2.1.1 数字图像加密方法  16-17
    §2.1.2 数字图像加密性能要求及设计要求  17-20
    §2.1.3 数字图像加密系统安全性能评价标准  20-21
  §2.2 复合混沌图像加密技术  21-29
    §2.2.1 混沌系统的特征及判别方法  21-24
    §2.2.2 复合混沌的加密系统  24-29
  §2.3 本章小结  29-30
第三章基于小波变换的图像置乱  30-43
  §3.1 传统图像置乱方法  30-31
  §3.2 小波变换  31-35
    §3.2.1 小波变换的定义  32-33
    §3.2.2 连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)  33-34
    §3.2.3 多分辨率分析  34-35
    §3.2.4 MALLAT算法  35
  §3.3 基于小波的图像置乱  35-42
    §3.3.1 ARNOLD变换的研究  36-41
    §3.3.2 基于小波的图像置乱  41-42
  §3.4 本章小结  42-43
第四章基于复合混沌和小波变换的图像加密系统的设计  43-57
  §4.1 复合混沌置换机制  43-44
  §4.2 频域置乱机制  44-45
  §4.3 密钥产生机制  45-47
  §4.4 图像加密方案思想与系统框图设计  47-49
  §4.5 实验结果  49-50
  §4.6 系统性能分析  50-56
    §4.6.1 复合混沌序列的性能分析  50-52
    §4.6.2 基于复合混沌和小波变换的图像加密系统的性能分析  52-56
  §4.7 本章小结  56-57
第五章总结与展望  57-59
  §5.1 本文研究总结  57
  §5.2 展望  57-59
参考文献  59-64
致谢  64-65
个人简历  65

基于复合混沌的数字图像加密算法研究

内容摘要

全文目录

相似论文