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《太原理工大学》 2007年
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基于混沌的数字图像加密方法的研究

蔺兢  
【摘要】: 随着当今互联网技术和多媒体技术的飞速发展,图像信息成为人类进行信息交流的重要手段之一。图像传输虽然为人们提供了极大便利,但它的安全性问题也同时被提上了日程。加密技术是保护信息安全最有效的手段,研究者们已经取得了非常丰硕的成果。但是它们还不够完善,并且随着加密理论的深入研究,很多加密方法受到有效攻击,因此迫切需要发展新的信息安全理论和先进的加密技术。 传统的加密算法适合文本加密,并不完全适合对图像数据进行加密。为了适应图像的固有特点,提高图像加密的效率和安全性,需要提出新的图像加密方案。混沌动力系统是一种确定性非线性系统,具有类随机行为。利用混沌系统对初始值和结构参数的敏感依赖性,可以提供数量众多、非相关、类随机而又确定可再生的信号。混沌系统的这些特点与信息安全领域有着天然的联系。利用良好的伪随机性、轨道的不可预测性和混沌系统对初始状态及结构参数的极端敏感性等诸多优点,将其与数字图像加密技术相结合,可以构造出良好的图像信息加密系统。 本文首先介绍了数字图像加密技术的意义、研究现状;密码学的基础知识、现有加密方法的总结,而后介绍了混沌系统的理论。在对混沌加密进行分析的基础上,本文做了以下工作: 在深刻理解了数字图像置乱技术及其性质基础之上,首先给出一种具有代表性的图像空间域复合加密算法。该方法利用两种混沌映射,分别对图像像素进行灰度置乱和位置置乱。混沌序列是舍弃初始段后才使用的,这可以增强混沌加密的安全性能。进行了仿真实验,并对仿真结果进行分析。模拟试验及理论分析表明,该算法有大的密钥空间,加密图像对密钥非常敏感的,该算法对噪声和破损攻击有一定的抵抗能力,但对明文变化不敏感。针对不足之处,本文对该算法中的位置置乱矩阵的生成方式从两个方面进行了改进,实验证明改进后的算法在加密速度上有所提高并且对明文变化具有一定的敏感性,使得抵抗已知明文攻击的能力有了一定的提高。 文中还给出了一种应用混沌和小波理论实现图像加密的方法。该方法在吸取同类方法优点的基础上做了一些改进,对部分小波系数进行安全度高的加密,对其余的小波系数进行安全度一般的加密。进行了仿真实验,并对仿真结果进行分析。该方法重点加密了图像的关键信息,有较快的加密速度,改善了加密系统性能。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP309.7

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 黄璐;图像的混沌置乱算法研究[D];长沙理工大学;2011年
2 李张铮;基于混沌的图像加密方法研究[D];大连理工大学;2009年
3 金鹏;基于TD-ERCS混沌系统的压缩域图像加密技术研究[D];重庆师范大学;2010年
4 孙祥余;基于可逆信息隐藏的免疫数字水印研究[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 范高贤;基于价值网的企业再造研究[D];北京交通大学;2010年
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6 潘巨龙;无线传感器网络安全机制中若干问题研究[D];浙江大学;2011年
7 李卓;图像信息隐藏与隐写分析算法的研究[D];浙江大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 饶吉来;基于图像处理的型面联接件检测技术研究[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊昌镇,邹建成;K进制面包师变换及其在数字图像加密中的应用[J];北方工业大学学报;2004年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 周冬明;细胞神经网络的非线性动力学机制及应用研究[D];复旦大学;2004年
2 丁绪星;基于整数小波变换的图像编码研究与实现[D];南京理工大学;2004年
3 王云峰;基于混沌的密码算法及关键技术研究[D];浙江大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈尔东;基于混沌的信息加密方法研究[D];大连理工大学;2004年
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9 单佳佳;基于混沌的数字图像加密技术研究[D];苏州大学;2008年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 易开祥;数字图象加密与数字水印技术研究[D];浙江大学;2001年
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【相似文献】
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1 蔺兢;吴立伟;;基于混沌的图像空域复合加密方法的研究[J];电脑开发与应用;2008年09期
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4 陈东;苏莉萍;;两种基于混沌序列的图像加密方法的比较[J];装备制造技术;2009年03期
5 秦震;于海;朱志良;;Rssler三维混沌系统在图像加密中的应用[J];计算机工程与应用;2009年07期
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7 黄怡然;尹成群;;一种基于混沌映射的图像加密算法[J];华北电力大学学报;2007年04期
8 刘年生;郭东辉;;基于混沌加密的一种图像信息隐藏传送方法[J];计算机工程;2006年07期
9 邓绍江;张岱固;濮忠良;;一种基于混沌的图像置乱算法[J];计算机科学;2008年08期
10 杨夷梅;杨玉军;;一种基于混沌理论的图像加密算法[J];计算机安全;2009年02期
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1 叶瑞松;程东升;;一种基于混合混沌系统的图像加密算法[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
2 王晓飞;王光义;;基于五维混沌系统的数字图像加密算法[A];浙江省电子学会2011学术年会论文集[C];2011年
3 王跃虎;周武艺;;基于背包序列的图像加密算法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
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5 马丁;;一种改进Arnold变换的数字图像加密算法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
6 葛辛;陈娟;罗向阳;刘粉林;;基于二值混沌阵列及Arnold变换的数字图像加密算法[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
7 洪政;高飞;;一种基于秘密共享的视频加密方案[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
8 姜德雷;柏森;朱桂斌;董文明;;一种新的感兴趣区域图像加密算法[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
9 叶瑞松;黄慧青;;基于奇Logistic映射的混沌序列的图像加密算法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
10 孙树峰;黄松;;基于混沌的无线安全技术[A];全国计算机安全学术交流会论文集(第二十二卷)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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6 通讯员 史文利秦晓怀 李雁春;太原理工大学以作风建设促和谐校园建设[N];光明日报;2007年
7 记者 王焕智;我省高校首场双选会在太原理工大学举行[N];山西科技报;2007年
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9 记者 任慧君;太原理工大获准主持一项国家重点基础研究项目[N];山西经济日报;2005年
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4 郑骁鹏;基于掺铒光纤激光器的混沌加密技术研究[D];吉林大学;2009年
5 朱从旭;基于混沌的信息保密与图像数字水印算法研究[D];中南大学;2006年
6 钱恭斌;混沌保密通信及混沌控制的若干新算法研究[D];华南理工大学;2009年
7 向涛;基于数字混沌的加密算法和密钥协商协议的研究[D];重庆大学;2008年
8 胡月;基于生物特征的真随机数发生器的研究与设计[D];重庆大学;2008年
9 王有维;混沌保密通信理论及方法研究[D];吉林大学;2007年
10 王永;混沌加密算法和Hash函数构造研究[D];重庆大学;2007年
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1 步丰峰;基于混沌系统的图像加密算法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
2 王银花;分数傅里叶变换的研究与应用[D];安徽大学;2007年
3 王强;基于小波和混沌理论的数字图像加密研究[D];黑龙江大学;2008年
4 蔺兢;基于混沌的数字图像加密方法的研究[D];太原理工大学;2007年
5 邢巧英;基于混沌系统的图像加密算法研究[D];大连海事大学;2008年
6 王洪均;数字图像加密算法研究[D];南京理工大学;2007年
7 贺超;基于混沌的图像加密研究与实现[D];长春理工大学;2008年
8 李震;基于混沌序列算法的计算机图像加密技术的研究[D];沈阳工业大学;2005年
9 傅彧哲;基于混沌的图像加密系统设计与DSP实现[D];东华大学;2011年
10 单佳佳;基于混沌的数字图像加密技术研究[D];苏州大学;2008年
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