学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

几种基于混沌的图像加密算法的密码分析

作　者: 何国祥
导　师: 王兴元
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 混沌系统图像加密选择明文攻击密钥流安全性
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 37次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

混沌是非线性动力系统的固有特性,是非线性普遍存在的现象。混沌系统对初值和控制参数高度具有高度敏感性、伪随机性和长期的不可预测性,这使得混沌能够被应用到密码设计中。在近期,很多基于混沌的加密算法提出了。本文重点分析了三篇基于混沌的图像加密算法,分析了他们的安全漏洞,并给出了改进算法。具体工作如下：分析了一种基于斜帐篷映射的图像加密算法,该算法有两个缺陷：(1)一旦密钥确定,密钥流的第一个值就是固定的,并且该值很容易获得。(2)密文泄露了很多的信息。基于这两个缺陷,对该算法进行了一个选择明文攻击,并为了加强原算法的安全性提出了改进措施。分析了一个基于时空混沌系统的图像块加密算法,该加密算法的缺点有：(1)分块的方式限制了分块的种类。(2)密钥流固定,即密钥流既不依赖于明文也不依赖于密文。(3)明文敏感性比较低。基于以上缺陷,用了6个明文/密文对就成功地获得了等效密钥。证明了原算法不能够应用到图像加密中,必须加以改进。分析了一个基于混沌的图像像素位置乱算法,该图像加密算法就是一个纯粹的置乱算法,它不能抵抗选择明文攻击,该算法不够安全。为此,对该算法进行了一些改进,理论分析与数值模拟均证明改进后的算法比原始算法更安全。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-10
1 混沌与密码学概述  10-22
  1.1 混沌概述  10-13
    1.1.1 混沌的发展史  10
    1.1.2 混沌的定义  10-11
    1.1.3 混沌的特征  11-12
    1.1.4 几种典型的混沌系统  12-13
  1.2 密码学概述  13-16
    1.2.1 密码学发展史  14
    1.2.2 密码编码学  14-15
    1.2.3 密码编码学  15-16
  1.3 混沌密码学  16-17
  1.4 混沌图像密码  17-20
  1.5 本章小结  20-22
2 对一个基于斜帐篷映射的图像的加密算法的分析和改进  22-29
  2.1 张等人提出的密码系统简介  22-23
  2.2 密码分析  23-25
  2.3 实验结果  25-26
  2.4 张等人加密算法的一些缺陷  26-27
    2.4.1 对明文有很低的敏感性  26
    2.4.2 置乱向量是固定的  26-27
    2.4.3 弱密钥  27
    2.4.4 有限精度影响  27
  2.5 改进措施  27-28
  2.6 本章小结  28-29
3 对一个基于时空混沌系统的图像块加密算法的密码分析  29-39
  3.1 王等人的加密算法  29-30
    3.1.1 预处理阶段  29-30
    3.1.2 图像块的置乱  30
    3.1.3 图像块的扩散  30
  3.2 选择明文攻击  30-35
    3.2.1 破译图像分块方式  31-32
    3.2.2 破译时空混沌系统产生的矩阵  32-33
    3.2.3 破译置乱向量T  33-35
  3.3 实验结果  35-36
  3.4 原算法的一些缺陷和错误  36-37
  3.5 本段总结  37-39
4 对一个基于混沌图像像素位置乱算法的分析与改进  39-48
  4.1 Ye的加密算法  39-40
  4.2 选择明文攻击  40-42
    4.2.1 破译序列TN_i  40-41
    4.2.2 破译向量TM  41-42
  4.3 实验结果  42
  4.4 改进算法  42-43
  4.5 改进算法的实验结果和性能分析  43-47
    4.5.1 改进算法的实验结果  43-44
    4.5.2 Logistic映射分析  44-45
    4.5.3 密钥空间分析  45
    4.5.4 直方图分析  45-46
    4.5.5 相邻元素相关性分析  46-47
    4.5.6 明文敏感性分析  47
  4.6 本章小结  47-48
结论  48-49
参考文献  49-52
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  52-53
致谢  53-54

几种基于混沌的图像加密算法的密码分析

内容摘要

全文目录

相似论文