一種基于雙混沌系統(tǒng)的軍事圖像加密算法

范 繼，唐 旭，舒立鵬，周加永，薛少輝

（西北機(jī)電工程研究所，陜西 咸陽(yáng) 712099）

0 引言

近年來(lái)，隨著信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能化作戰(zhàn)越來(lái)越受到各國(guó)關(guān)注。在智能化作戰(zhàn)中，戰(zhàn)爭(zhēng)的主導(dǎo)因素將逐步從“信息主導(dǎo)”變?yōu)橐源髷?shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為支撐的“認(rèn)知主導(dǎo)”。大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的核心是數(shù)據(jù)，通過(guò)挖掘數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)性和規(guī)則做出決策。如今，數(shù)據(jù)的形式各種各樣，如圖像、文本、音頻和視頻等，其正在通過(guò)各種通信渠道進(jìn)行交換。軍事信息的機(jī)密性很強(qiáng)，需要強(qiáng)大的安全性來(lái)保證機(jī)密性和隱私性。尤其是軍事圖像，其承載的信息量是比較大的，某張圖像信息的泄露有可能導(dǎo)致一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的失敗，因此，研究安全、高效的軍事圖像加密算法是非常重要的，其能夠有效降低信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

混沌系統(tǒng)具有有界性、遍歷性、初始條件的敏感性、內(nèi)隨機(jī)性、普適性等性質(zhì)，這些特性和圖像加密結(jié)合在一起，使得圖像加密效果更好，且更符合密碼學(xué)中的加密要求。目前有許多混沌圖像加密算法，這些算法基本分為兩個(gè)過(guò)程。利用混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列對(duì)明文圖像進(jìn)行置亂，再根據(jù)混沌序列對(duì)置亂圖像進(jìn)行擴(kuò)散。截止目前還沒(méi)有公認(rèn)的混沌圖像加密模型，最常見的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。傳統(tǒng)圖像加密算法具有形式簡(jiǎn)單、產(chǎn)生混沌時(shí)間序列短等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加密結(jié)構(gòu)容易被破解。隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的極大提高，破解者可以利用計(jì)算機(jī)無(wú)窮次的循環(huán)密鑰攻擊或統(tǒng)計(jì)攻擊破解。……