混沌相幅變換耦合像素替代的圖像加密算法研究

喬立龍， 楊志敏

(1. 山東外事翻譯職業學院工程技術學院, 山東 威海 264504；2. 山東大學計算機科學系， 山東 威海 264209)

混沌相幅變換耦合像素替代的圖像加密算法研究

喬立龍1， 楊志敏2

(1. 山東外事翻譯職業學院工程技術學院, 山東 威海 264504；2. 山東大學計算機科學系， 山東 威海 264209)

為有效保護圖像在開放的網絡環境中安全傳輸， 防止信息被竊取， 設計了混沌相幅變換算子耦合像素替代的圖像加密算法. 首先將256 bit的外部密鑰分割為8個子塊， 以此設計迭代函數初始參數的估算模型， 從而生成兩個密鑰； 引入離散傅里葉變換， 將圖像轉變成相與幅度成分； 基于第一個密鑰， 通過迭代Tent映射， 生成偽隨機圖像的相與幅度， 并構造線性疊加模型， 將明文與隨機圖像的相與幅度疊加， 借助逆離散傅里葉變換， 得到置亂圖像； 再根據第二密鑰， 基于Logistic映射， 設計像素替代模型， 改變置亂圖像的像素值， 在時域與頻域內同步完成加密. 仿真實驗結果顯示該算法具有較高的安全性， 能夠有效抵御明文攻擊, 與當前單域圖像加密算法相比， 具有更高的加密效率.

圖像加密； 離散傅里葉變換； 外部密鑰； 幅度變換； 像素替代

0 引言

隨著計算機技術與互聯網應用技術的快速發展和交互滲透， 多媒體技術已成為人們進行信息交流的常用技術， 進而網絡信息安全也成為大眾研究的焦點[1]. 圖像作為多媒體技術強有力的表達方式之一， 其中包含了大量信息， 也是人們日常生活中最直觀的……