司宇晨，滕 琳，孟 娟

（1.大连海洋大学信息工程学院；2.设施部重点实验室；3.辽宁省海洋信息技术重点实验室；4.大连海事大学信息科学技术学院，辽宁 大连 116023）

0 引言

随着大数据时代的到来，越来越多的人开始重视信息数据安全，而图像作为当前信息传输的主要途径其重要性不言而喻［1］。图像传输安全是一项非常重要且必要的任务，由于数字信息的特征，其在传播时极易遭到他人的截取和篡改，传统的加密算法已不能满足当前图像加密需求。混沌系统有着良好的初值敏感性、随机性和不确定性，在图像加密领域有着良好应用前景。因此，许多基于混沌系统的图像加密算法应运而生［2-5］。

DNA 编码是由计算机技术和生物学结合而产生的一个新学科，由于DNA 的特性，DNA 编码可以拥有8 种编码方式和3 种运算规则，因其强大的并行计算能力和高复杂度在信息加密中有着独特优势［6］。Zhang 等［7］提出一种基于DNA 编码双重混沌映射的图像加密算法，但加密算法不可逆；Ping 等［8］提出一种运用Henon 混沌映射的图像像素位置置乱算法，但是没有考虑像素值扩散，系统复杂度低；Wu 等［9］提出一种典型加密算法，但其密钥与明文无关，易于明文攻击攻破。

针对上述图像加密算法的不足，本文提出一种基于混沌系统控制随机弹射矩阵与DNA 编码相结合的图像加密算法。首先运用哈希算法获取混沌系统初始值，其次对明文图像进行分层处理及Arnold 置乱，然后利用对置乱后的图像进行分块以及DNA 编码，最后与随机弹射矩阵进行DNA 运算，将三层分量合并后生成密文图像。……