傅里叶变换耦合DNA编码的图像加密算法
2021-07-21史进,蔡竞,徐锋
史 进,蔡 竞,徐 锋
(1.浙江警察学院 现代教育技术实验中心,浙江 杭州 310053;2.浙江警察学院 刑事科学技术系,浙江 杭州 310053;3.浙江大学 信息技术中心,浙江 杭州 310058)
0 引 言
当前广泛研究的图像加密方法主要有两种:混沌加密[1-5]和光学加密[6-8]。如刘海峰等[3]利用两个超混沌系统输出一个无关联性的随机数组,然后将原始图像与其完成XOR运算,再将加密后的密文作为圆锥曲线加密的明文进行二次加密。Pan等[4]利用两个不同的Logistic映射来设计加密算法,通过设置两组初始条件,得到不同的随机序列,从而完成明文像素值的混乱与扩散。Guo等[5]利用3D位置乱方法来改变明文像素的位置,再借助Logistic-Fibonacci级联混沌系统的输出序来加密像素值。
但是上述方案也存在较大的缺陷,对此,研究人员提出了光学加密方案,如陈晓东等[6]利用迭代分数阶Chen混沌系统的随机序列来置乱明文图像,再借助量子细胞神经网络超混沌系统调制随机相位模板,再基于调制相位模板,利用Fourier变换来完成光学加密。但是该技术无法消除混沌周期性,导致其安全性有待提高。Zhou等[7]首先利用DRPE获取明文图像的相位信息,并量化生成认证信息,同时,利用CS对原始目标实施压缩,借助sigmoid图对CS完成量化,然后在量化测量中嵌入认证信息,通过置换和扩散得到密文图像。虽然该技术具有较高的信息认证安全性,但是,双随机相位编码所得到的频谱信息被完全保留在POMS中,导致其密文易出现轮廓问题[2]。Sun等[8]将相位图像加载到空间光调制器中,并将相位图像与振幅图像掩模结合,将其作为输入复振幅,借助Graytor变换与伽马分布相位掩码,对振幅进行加密。……
