基于超混沌系统和离散分数随机变换的图像加密算法*
2020-06-02潘书敏蔡景素
广西科学 2020年1期
关键词:系统
周 玲,周 颖,潘书敏,蔡景素
(1.广西电力职业技术学院能源动力与发电工程系,广西南宁 530007;2.南昌大学信息工程学院电子信息工程系,江西南昌 330031)
0 引言
混沌系统因为对初始条件以及系统参数具有高敏感性、伪随机性和非线性等重要特征而被普遍应用于各种保密通信系统。基于混沌系统的各种图像加密算法不断地被提出[1-3]。相对于低维的混沌系统而言,高维的混沌系统复杂程度更高,且存在李雅普诺夫指数,具有更复杂的动态行为和高随机性,能够很好地增加图像加密系统的安全性能[4-13]。Ye[4]通过将Toeplitz矩阵和Hankel矩阵相结合的方法,实现对图像的加密,并且利用Chen氏混沌系统理论对图像的灰度值进行扩散,以加强系统的保密性。Gao等[5]利用超混沌系统混淆明文与密文之间的联系,从而实现图像加密。随后,将该系统基本的动力学特征经过Lyapunov指数和特征方程改进,使得系统中的参数可调[6]。Gao等[7]又将超混沌系统与神经细胞网络相结合用于图像认证,将图像像素值用HCCNN传输,从而产生秘密信息用于身份验证。Zhu等[8]设想了结合中国剩余定律的超混沌系统加密方法,先通过超混沌系统对图像的像素进行置乱,再用中国剩余定律对置乱的结果实行扩散、压缩,实现图像的加密。Hermassi等[9]对超混沌图像加密系统进行加强,显著地提高系统的加密速度。Zhu[10]对超混沌序列的图像加密方案做了改进,此算法将超混沌序列和明文信息的正确密钥同时加密,增加密钥的复杂度。……
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