基于自適應與全局置亂的圖像加密新算法

賈忠祥　柳銀萍

摘要：針對現有的基于比特位層面的圖像加密算法中，比特位置亂過程中存在的局限性和局部性問題，提出了一種比特位全局置亂的加密算法，即在置亂過程中，位平面的重組及之后的置亂操作均隨機進行，整個置亂過程不只局限在某些位平面之內進行，由此達到全局置亂的效果.該加密算法運用了混沌映射系統，可以同時實現像素的置亂和擴散操作;另外，為了增加對明文的敏感性和有效抵抗攻擊，加入了位平面的自適應過程，該過程利用圖像不同位平面數據之間的異或運算來進一步修改圖像數據.經實驗表明：該加密算法對明文和密鑰非常敏感，可有效抵抗選擇明文攻擊，且密文圖像像素分布均勻，具有良好的圖像加密效果.

關鍵詞：比特位層面; 圖像加密;全局置亂; 混沌映射系統; 自適應

中圖分類號：TP309.7

文獻標志碼：A

DOI： 10.3969/j.issn.1000-5641. 2019.06.007

0 引言

視覺是人們獲得感知信息的主要方式，視覺信息的主要來源是圖像，在計算機網絡技術和通信技術快速發展的同時，在網絡環境中存儲和傳輸的數字圖像的數量更是急劇增多，數字圖像成為了網絡中信息交流的主要信息載體，然而隨著圖像數量的增加，暴露在網絡中的信息也越來越多，其中包括一些個人的隱私信息、企業乃至國家的涉密信息，所以網絡圖像信息的安全問題日益受到重視，數字圖像與一般的文本不同，具有數據量大、相關性強以及冗余度高等特點，這使……