收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于混沌元胞自动机的图像加密算法的研究与实现

罗慧军  
【摘要】:元胞自动机是一种时间、空间和状态都离散动力学系统,通过元胞间简单的相互作用而构成动态系统的演化。元胞自动机具有无信息损失性、信息处理的高度并行性及演化行为的复杂性等特性,作为一种演化行为复杂的动态系统,它在信息加密及信息隐藏特别是图像处理和图像加密领域有独到的优势,有着非常重要的理论意义和广泛的应用前景。传统的文本信息加密的技术已不再满足数字图像的加密的要求,也不符合现代密码学的发展趋势。因此,本论文在研究元胞自动机的密码学特性、并行性以及行为复杂性等特性的基础上结合混沌系统的密码学特性,研究并实现基于混沌元胞自动机的数字图像的加密算法。利用该算法实现对灰度图像进行加密,并获得较好的效果,很大程度上提高了可逆元胞自动机的图像加密算法的性能。 本论文的主要工作和创新点如下: (1)本论文阐述了图像加密的原理及图像加密算法性能的评价标准;论述了各种图像加密算法的优劣;描述了图像加密算法的发展趋势;重点介绍元胞自动机的特点、应用以及其动态演化行为的密码学特征,并详细的讨论了元胞自动机的几种常见加密技术。 (2)提出一种基于混沌可逆元胞自动机的图像加密算法。该算法通过混沌映射系统与可逆元胞自动机有机的结合在一起,充分利用混沌系统的极度敏感性等密码学特性,在可逆元胞自动机的演化规则下进行迭代,实现性能更优的图像加解密算法。 (3)提出一种构造二维元胞自动机的方法,进而构造出二维可逆元胞自动机。该方法通过一维元胞自动机规则与定值元胞自动机规则通过一定形式的运算,得到一个二维的元胞自动机规则,再根据构造的可逆元胞自动机定义,构造出二维可逆元胞自动机。 (4)将两种基于混沌可逆元胞自动机加密算法运用到实际的图像加密中,通过数据仿真实验来检测加密算法的安全性能,并对该图像加密算法的信息熵、相似度及密钥空间等等方面进行详细的分析,并与其它图像加密算法进行对比分析。实验结果表明,基于混沌可逆元胞自动机的图像加密算法是一种安全性更高,性能、效率更优的图像加密算法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 许慧雅;廖利;;基于超级混沌系统的图像加密算法[J];激光杂志;2015年04期
2 陈森;薛伟;;基于混沌系统和人工神经网络的图像加密算法[J];计算机系统应用;2020年08期
3 姚鑫;徐欣;;基于混沌系统的双图像交叉混合加密算法[J];软件导刊;2020年06期
4 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
5 鲜永菊;谢世杰;涂艳丽;;基于超混沌系统的多图加密算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2020年06期
6 秦海玉;赵海燕;赵荷;;基于双混沌的数字图像加密算法的研究[J];科技通报;2016年12期
7 任勇金;;基于混沌系统的图像加密算法研究[J];数字技术与应用;2012年06期
8 翁贻方,鞠磊;基于混沌的序列密码加密算法[J];计算机工程;2002年11期
9 赵涛;黄芬;;基于三种经典图像加密算法的探讨[J];电脑迷;2017年12期
10 张晓强;王蒙蒙;朱贵良;;图像加密算法研究新进展[J];计算机工程与科学;2012年05期
11 鲍芳;李军;李旭;;基于高维广义猫映射的图像加密算法[J];西安理工大学学报;2012年02期
12 王勇平;朱旭超;燕善俊;;一类基于混沌系统的图像加密算法[J];漯河职业技术学院学报;2009年05期
13 黄峰;冯勇;;一种简单的二维映射及其图像加密算法[J];哈尔滨工业大学学报;2008年03期
14 张雪锋;范九伦;;基于三维混沌系统的图像加密算法[J];计算机工程与应用;2007年34期
15 刘得源;李辉;贝静静;王恒;颜斌;;可视加密算法的安卓系统实现[J];网络安全技术与应用;2017年03期
16 马琰;徐晓冰;;一种混沌图像加密算法研究[J];自动化与仪器仪表;2014年07期
17 邱劲;王平;;基于混沌映射的压缩图像加密算法[J];计算机科学;2012年06期
18 王宏达;;一种基于混沌系统的新型图像加密算法[J];光学技术;2017年03期
19 吕翔;杨刘洋;刘中帅;;一种无损伤的图像加密算法及其实现[J];浙江师范大学学报(自然科学版);2017年02期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 顾勤龙;姚明海;;一种新的基于双混沌系统的镜像图像加密算法[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
2 张贞凯;于凤芹;杨慧中;李江;;基于分数傅立叶变换生成序列多样性的图像加密算法[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年
3 胡淳喜;宣蕾;;基于混沌序列的组合门量子加密算法研究[A];2011年全国通信安全学术会议论文集[C];2011年
4 李正民;焦英楠;胡明昌;;一种加密算法的应用方案[A];第28次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2013年
5 张皓翔;;基于中国剩余定理的一种加密算法[A];广西计算机学会2007年年会论文集[C];2007年
6 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
7 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
8 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
9 田翠华;孙维泽;;应用哈希加密算法对网站信息保密处理的研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
10 史祎诗;王雅丽;肖俊;杨玉花;张静娟;;基于位相抽取的三维信息加密算法研究[A];第四届中国科学院博士后学术年会暨工业经济与可持续发展学术会议论文集[C];2012年
11 陈刚;赵晓宇;李均利;丛日娟;韦学辉;;一种自适应的图像加密算法[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
12 朱兴雄;;区块链加密算法研究[A];生态互联 数字电力——2019电力行业信息化年会论文集[C];2019年
13 刘帅;王平;邢建春;;基于WSN的通信加密算法的研究[A];物联网与无线通信——第二届全国物联网技术与应用学术会议和第十一届全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2016年
14 张清华;隋立芬;贾小林;;一种新的导航卫星钟差加密算法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
15 曲明;王富昕;曲学楼;张长海;;基于GSS-API的分布式可移植加密算法的研究[A];2006年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2006年
16 邓玥;王光义;袁方;;一种新的Rossler混沌序列图像加密算法[A];浙江省电子学会2011学术年会论文集[C];2011年
17 单佳佳;朱灿焰;;基于JPEG2000的混沌图像加密算法[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
18 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
19 郑丽敏;徐桂云;朱虹;吴平;曹炜烛;赵子键;;一种RFID标签安全性加密算法设计与实现[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
20 彭德明;;DES加密算法在LS83微机上的实现[A];第三次全国计算机安全技术交流会论文集[C];1988年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 李娟;卫星图像的三维可逆映射加密算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 周庆;数字图像快速加密算法的设计与分析[D];重庆大学;2008年
3 毕文泉;几个基于Keccak的认证加密算法的(条件)立方分析[D];山东大学;2018年
4 李艳斌;认证加密算法的安全性分析[D];山东大学;2019年
5 徐明;基于组合设计理论的图像加密算法及相关问题研究[D];河北师范大学;2019年
6 李丕;高维非线性系统的加密算法与混沌同步研究[D];大连理工大学;2018年
7 廉士国;多媒体快速加密算法研究[D];南京理工大学;2005年
8 孙江林;图像快速加密算法研究[D];重庆大学;2017年
9 程海;基于FPGA的图像加密关键技术研究[D];黑龙江大学;2015年
10 朱和贵;信息安全中混沌图像加密算法及其相关问题研究[D];吉林大学;2014年
11 王玲;彩色数字图像的量子表示及加密算法研究[D];哈尔滨工业大学;2020年
12 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
13 彭凝多;云计算环境下隐私与数据保护关键技术研究[D];电子科技大学;2014年
14 张星;多层元胞自动机加密算法的研究与实现[D];南京理工大学;2016年
15 李守亮;基于超混沌映射的明文关联数字图像加密算法研究[D];兰州大学;2020年
16 王健;面向云PACS系统的医学图像加密算法研究[D];燕山大学;2019年
17 王静;混沌数字图像加密技术研究[D];南京邮电大学;2013年
18 王丽丰;视频信息加密技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
19 潘天工;面向PACS系统的图像增强和图像加密算法研究[D];哈尔滨理工大学;2014年
20 冯伟;基于混沌系统的图像加密及其密码分析[D];合肥工业大学;2019年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 罗慧军;基于混沌元胞自动机的图像加密算法的研究与实现[D];江西理工大学;2011年
2 王苑婷;基于混沌的图像加密算法研究[D];北京邮电大学;2015年
3 陈萌;混沌系统下的图像加密算法研究[D];中南大学;2011年
4 陈巧琳;基于混沌的图像加密算法研究及实现[D];重庆大学;2005年
5 孙志娟;基于混沌理论的图像加密算法研究[D];重庆大学;2007年
6 李涛;基于混沌的图像加密算法研究与实现[D];黑龙江大学;2020年
7 胡云畅;基于非均一元胞自动机的图像加密算法研究[D];中南财经政法大学;2020年
8 张燕;图像及视频序列的加密算法研究[D];苏州大学;2007年
9 付洪晶;几种基于混沌理论的图像加密算法[D];大连理工大学;2009年
10 彭静静;基于混沌系统的图像加密算法研究[D];河南大学;2020年
11 王可;基于混沌系统的图像加密算法研究[D];安徽大学;2017年
12 李莉;空域图像的自适应和并行加密算法的研究与分析[D];重庆大学;2011年
13 高盈;基于混沌的加密算法研究[D];深圳大学;2017年
14 刘明刚;基于离散时空系统的多媒体加密算法与实现[D];深圳大学;2016年
15 王田;几种基于混沌系统的图像加密算法研究[D];大连理工大学;2009年
16 喻莎莎;基于混沌系统的分数变换域图像加密算法[D];南昌大学;2020年
17 王卫苹;多级多层加密算法关键技术研究及应用开发[D];华北水利水电学院;2012年
18 郭康;基于混沌和循环移位的图像加密算法[D];大连理工大学;2015年
19 周伟;基于广义帐篷映射的图像加密算法[D];汕头大学;2011年
20 陈峰;基于混沌的图像加密算法及应用[D];大连理工大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 实习记者 于紫月;面对量子挑战,加密算法何去何从第二看台[N];科技日报;2018年
2 本报记者 谢鸣鸣;齐心好视通:三层加密算法 有效保障用户数据安全[N];政府采购信息报;2020年
3 中华女子学院计算机系 刘志斌;如何应对被公开的Oracle口令加密算法[N];中国计算机报;2008年
4 马晓芳;政府公开加密算法WAPI或将强制执行[N];第一财经日报;2006年
5 商品均 陈荣良;加密算法与密钥管理[N];计算机世界;2000年
6 ;MD5等三种加密算法发现安全漏洞[N];计算机世界;2004年
7 温越岭;升级加密算法 EVD强化反盗版技术[N];中国高新技术产业导报;2005年
8 宁小平;CryptaPix的BlowFish 加密应用[N];中国电脑教育报;2004年
9 本报记者 刘琪;“加密算法”数据应用 探路隐私保护难题[N];证券日报;2018年
10 吕梁供电分公司科技信息部 冯忠义;如何选择VPN?[N];计算机世界;2005年
11 ;网上银行 超能守卫[N];网络世界;2001年
12 上海理工大学电子商务研究所 杨坚争;电子签字与强化电子签字[N];计算机世界;2000年
13 记者 李山;德科学家破解卫星电话加密算法[N];科技日报;2012年
14 张骁;WAPI标准之争[N];经理日报;2006年
15 本报记者 胡英;VPN热了应用[N];计算机世界;2002年
16 ;关于WAPI的未来[N];网络世界;2006年
17 易水;IT新词集锦(401)[N];计算机世界;2004年
18 ;奥联科技 APN GW 5000[N];中国计算机报;2006年
19 本版编辑 王一 冯登国 北京邮电大学教授 高泽华 山东标准化研究所 钱恒;RFID:疾行军步要稳[N];通信产业报;2006年
20 陈海涛 谭浩;一浪高过一浪[N];计算机世界;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978