量子混沌与折叠算法的图像加密系统

发布时间：2019-06-06 04:14

【摘要】：本文提出一种量子混沌与折叠算法相结合的图像加密系统。该系统的主要思想是通过量子混沌映射和二维Logistic映射分别进行Arnold变换,得到两个由伪随机数组成的与灰度图像大小相等的矩阵Q、E,然后利用这两个矩阵对图像分别进行以下操作:一是利用矩阵Q对图像从4个方向进行"折叠操作",二是使用前一个像素值与当前像素值进行异或,然后将异或得到的值加上E对应的值,以对当前像素值进行修改,从而达到图像扩散的效果,增加差分攻击的难度。利用MATLAB对测试图像进行模拟仿真分析,结果显示,经该加密系统加密后的图像,其水平、竖直和对角线方向像素值的相关性分别为0.001 006、0.000 152、0.000 789,信息熵H(s)=7.997 3。一系列的实验结果表明该加密系统具有很高的安全性和随机性。
[Abstract]:In this paper, an image encryption system based on quantum chaos and folding algorithm is proposed. The main idea of the system is to obtain two matrices Q, E, which are composed of pseudorandom numbers and gray image size by Arnold transformation by quantum chaotic mapping and two-dimensional Logistic mapping, respectively. Then the two matrices are used to perform the following operations on the image: one is to use the matrix Q to "fold the image" from four directions, the other is to use the previous pixel value and the current pixel value for XOR, Then the XOR value is added to the corresponding value E to modify the current pixel value so as to achieve the effect of image diffusion and increase the difficulty of differential attack. The experimental image is simulated and analyzed by MATLAB. The results show that the correlation of horizontal, vertical and diagonal pixel values of the encrypted image is 0.001 06, 0.000 152, 0.000 789, respectively. Information entropy H (s) = 7.997. A series of experimental results show that the encryption system has high security and randomness.
【作者单位】： 华中师范大学计算机学院;
【基金】：华中师范大学中央高校基本科研业务费项目资助(No.CCNU15GF007)
【分类号】：TP391.41;TP309.7

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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