91715部队　钟厚桥　杨成理



一种基于超混沌的图像加密新算法

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【摘要】本文基于超混沌系统提出了一种图像加密算法,该算法具有密钥空间大，密文对明文与密钥高度敏感等特点，可有效抵御穷举、差分等多种攻击，安全保密性高。

【关键词】超混沌；图像加密；安全性分析；保密通信

0　引言

由于低维混沌系统自身存在结构单一、变量较少等固有缺陷，使用低维混沌加密的图像容易遭到穷举、统计等攻击手段的攻击[1-2]，而高维超混沌系统具有四个以上变量，动力学特性更加复杂，将之用于图像加密，显然可以提高加密系统安全性[2-4]。本文基于超混沌系统提出了一种图像加密算法，对前一个密文像素与当前待加密像素同时进行非线性运算，异或后得到密文图像，该过程不可逆，安全性较高。

1　加密算法

假设待加密图像为P，将P划分成前后两个子块，前一子块按列读取各像素得到序列，后一子块按列读取各像素得到序列，加密图像为C。

对前半个子块第一个像素按照公式(1)、(2)执行加密操作，式中Key1、Key2为中间密钥序列，S为待加密图像像素灰度值总和。

对后半个子块第一个像素按照公式(3)、(4)执行加密操作。

对前半个子块第i个像素分别依照公式(5)、(6)执行交错扩散加密操作，i=(2,3,…,L / 2)。

对后半个子块第i个像素分别依照公式(7)、(8)执行交错扩散加密操作，i=(2,3,…,L / 2)。

2　加密算法

解密从后子块、前子块最后一个像素开始交错进行解密。后一子块第L / 2至第2个密文像素按公式(9)执行解密操作，前一子块第L / 2至第2个密文像素按公式(10)执行解密操作，对两个子块第一个像素分别按公式(11)、(12)执行解密操作，。……