胡辉辉，刘建东，商 凯，陈 飞

(1.北京化工大学 信息科学与技术学院，北京 100029； 2.北京石油化工学院 信息工程学院，北京 102617)

0 引 言

近年来的研究表明，DNA计算具有许多良好的特性，例如，大量的并行性、巨大的存储量和超低的功耗，十分利于其在图像加密中的应用。Zhang Qiang等[1]提出了一种基于DNA编码与2D Logistic映射的数字图像加密算法，该算法将DNA编码与混沌加密相结合，在一定程度上提高了加密算法的安全性，但也存在着DNA编码的规则有限、低维混沌系统结构简单，使得加密后的图像存在像素相关性强等缺陷，安全性依然不高。

时空混沌系统是一种复杂的动力学系统，十分适合用于设计针对图像等大数据量的多媒体信息的加密算法。目前已有许多基于时空混沌理论的图像加密算法[2-4]，这些加密算多是采用像素位置置乱和像素值扩散的思想，很好地体现了密码设计的混淆和扩散这两个基本原则。由于现有的混沌模型难以产生同时具备独立性和均与性的伪随机序列，降低了加密方案的安全性，而且位置置乱较为耗时，不利于大批量图像数据的加密和实时传输。

结合DNA编码和高维混沌系统的优点，成为设计更加安全、耗时更低的图像加密算法更好的选择[5,6]，然而这些图像加密算法所使用的混沌系统都是三维及以下混沌系统，混沌系统的结构比较简单且复杂度相对较低，降低了加密算法的安全性。本文基于DNA编码和四维以上的高维时空混沌系统，设计了一种并行彩色图像加密算法。……