基于偏X型细胞自动机的图像加密方法

发布时间：2018-10-15 07:50

【摘要】：提出了一种基于二维二态五邻居可逆细胞自动机(CA)的图像加密算法。本方法首先对X型结构类型的CA进行了分析测试,提出了具有明显密钥混淆效应的偏X2型结构CA;其次在进行CA每次迭代加密时,对迭代结果进行矩阵转置运算处理;随后采用具有混沌行为的9d62(hex)规则一维四邻居CA产生密钥图像;最后算法在CA边界条件中插入密钥信息,并参与细胞自动机加密迭代。实验结果表明,采用基于偏X2型CA结构和新型密钥设计,相比于传统的密钥与尾数据做单一异或的运算方法,提高了密钥在整个加密体系的参与度和敏感性,降低了CA迭代次数,明文扩散率提高了36.14%。
[Abstract]:An image encryption algorithm based on 2-D two-state five-neighbor reversible cellular automata (CA) is proposed. In this method, the CA of type X structure is analyzed and tested, and the partial X2 structure CA; with obvious key confusion effect is put forward. Secondly, the matrix transposing operation is applied to the iterative results during each iteration of CA encryption. Then the 9d62 (hex) rule with chaotic behavior is used to generate the key image by one-dimensional four-neighbor CA. Finally, the key information is inserted into the CA boundary condition and the algorithm participates in the iteration of cellular automata encryption. The experimental results show that the new key design based on partial X2-type CA structure is more sensitive and more participatory than the traditional method of single XOR operation in the whole encryption system, which is based on the traditional X2-type CA structure and the new key design, compared with the traditional X2-type key and tail data. The number of CA iterations is reduced and the plaintext diffusivity is increased by 36.14%.
【作者单位】： 东北师范大学物理学院;长春理工大学理学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(61370228)
【分类号】：TP309.7;TP391.41

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本文编号：2271852