卢辉斌，薛 瑶，赵 玲，孙海艳

(1.燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004；2.燕山大学 河北省信息传输与信号处理重点实验室，河北 秦皇岛 066004；3.河北建材职业技术学院 机电工程系，河北 秦皇岛 066004)

0 引言

混沌具有的混合特性与密码学中的扩散和混乱存在一定的对应关系[1]。并且，混沌系统所具有的特殊特性，如对初始值的敏感性、较强的伪随机特性、长期不可预测性等[2]，使混沌在密码学中广泛应用，保证了加密信息的安全。一个有效的加密算法要想抵御穷举攻击[3]，必须对密钥有极端的敏感性，并且有足够大的密钥空间。低维混沌映射具有数学模型简单、产生混沌序列效率高等优点[4]，但存在安全性低、随机性较差、密钥空间小等缺点。与之相比，高维超混沌具有良好的序列随机特性，密钥空间足够大，动力学行为更不可预测，安全性高[5]，所以对基于超混沌系统的信息加密来说，一般的破译方法很难破译。

本文利用新四维超混沌系统产生的混沌序列，结合神经网络具有记忆反馈的特点[6-7]，将其应用到图像的像素值置乱中，使加密算法得到优化。文献[8]采用自治三维混沌系统对彩色图像单像素比特位进行加密操作，可有效抵抗差分攻击，克服了对图像整体像素置乱的缺点。但是该算法采用三维混沌系统，密钥空间小，安全性不高。文献[9]设计了一种具有动态可变的基于超混沌系统的加密算法，若明文与混沌序列发生微小的变化，都会带来完全不同的密钥流，具有较好的安全性。……