基于F-Y置乱和Z-Z置乱的两种图像加密算法
发布时间：2021-04-29 08:37
随着计算机科学和互联网技术的不断发展,多媒体信息的传输无论是在频率还是规模上都在经历着爆发式的增长。图片与视频逐渐超越了文本与音频成为了信息海洋中的最大占比。图像信息具有一些特点使得一些不具有针对性的传统算法逐渐显得乏力,图像加密算法在加密速度和加密安全等方面的要求更为严格。其中基于混沌理论的图像加密方法不论在效率还是安全性上都具有一定的优势。本文作者的目的就是在众多前人学者的工作基础上,对混沌图像加密这一领域进行进一步探索。设计出更高效,更安全的算法,挣脱现有方法的一些桎梏,并结合最新技术让信息安全领域技术不断突破。本文提出了两种新的基于混沌理论的图像加密方案。（1）提出了一种新的混沌图像加密方案基于Fisher-Yatess（F-Y）置乱与DNA编码。首先使用SHA-3算法来计算初始密码的Hash值,此值用作混沌系统的初始参数。然后使用Fisher-Yatess置乱算法与混沌序列相结合对明文图像进行第一次置乱并使用sort排序进行进一步的置乱以保证效果。接下来使用DNA编码方法与混沌序列进行DNA级别的扩散,这使得密文信息更加随机并提高对抗一些攻击（如统计分析等方法）的能力。最后将...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 国内外研究现状与不足
1.3 本文主要研究内容与结构
2 混沌图像加密相关理论
2.1 混沌理论简介
2.1.1 混沌的起源及其发展
2.1.2 混沌的定义与判定
2.1.3 经典混沌系统
2.2 混沌图像加密概念
2.2.1 密码学
2.2.2 图像加密技术
2.2.3 混沌图像加密
2.3 本章小结
3 基于费雪耶兹置乱和DNA编码的混沌图像加密算法
3.1 费雪耶兹置乱与DNA编码方法
3.1.1 费雪耶兹置乱
3.1.2 DNA编码方法
3.2 加密算法描述
3.2.1 加密算法
3.2.2 解密算法
3.3 实验结果及安全性分析
3.3.0 实验结果
3.3.1 算法复杂度分析
3.3.2 密钥空间及密钥敏感性
3.3.3 直方图
3.3.4 相邻像素相关性
3.3.5 信息熵
3.3.6 明文敏感性分析
3.3.7 鲁棒性分析
3.3.8 抵抗经典攻击
3.4 本章小结
4 基于ZigZag置乱和LL混合混沌映射的加密算法
4.1 相关方法介绍
4.1.1 ZigZag置乱方法
4.1.2 相关混沌系统
4.2 加密算法描述
4.3 实验结果及安全性分析
4.3.1 实验结果
4.3.2 算法复杂度分析
4.3.3 密钥空间及密钥敏感性
4.3.4 直方图
4.3.5 相邻像素相关性
4.3.6 信息熵
4.3.7 明文敏感性分析
4.3.8 鲁棒性分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Image encryption technique based on new two-dimensional fractional-order discrete chaotic map and Menezes–Vanstone elliptic curve cryptosystem[J]. 刘泽宇,夏铁成,王金波. Chinese Physics B. 2018(03)
[2]Linear synchronization and circuit implementation of chaotic system with complete amplitude control[J]. 李春彪,Wesley Joo-Chen Thio,Julien Clinton Sprott,张若洵,陆天爱. Chinese Physics B. 2017(12)
[3]An image encryption scheme based on three-dimensional Brownian motion and chaotic system[J]. 柴秀丽,甘志华,袁科,路杨,陈怡然. Chinese Physics B. 2017(02)
硕士论文
[1]基于多重混合哈希函数的图像加密算法研究[D]. 朱晓强.大连理工大学 2018
[2]基于耦合和混合时空混沌的图像加密方案研究[D]. 王思伟.大连理工大学 2018
本文编号：3167207
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 国内外研究现状与不足
1.3 本文主要研究内容与结构
2 混沌图像加密相关理论
2.1 混沌理论简介
2.1.1 混沌的起源及其发展
2.1.2 混沌的定义与判定
2.1.3 经典混沌系统
2.2 混沌图像加密概念
2.2.1 密码学
2.2.2 图像加密技术
2.2.3 混沌图像加密
2.3 本章小结
3 基于费雪耶兹置乱和DNA编码的混沌图像加密算法
3.1 费雪耶兹置乱与DNA编码方法
3.1.1 费雪耶兹置乱
3.1.2 DNA编码方法
3.2 加密算法描述
3.2.1 加密算法
3.2.2 解密算法
3.3 实验结果及安全性分析
3.3.0 实验结果
3.3.1 算法复杂度分析
3.3.2 密钥空间及密钥敏感性
3.3.3 直方图
3.3.4 相邻像素相关性
3.3.5 信息熵
3.3.6 明文敏感性分析
3.3.7 鲁棒性分析
3.3.8 抵抗经典攻击
3.4 本章小结
4 基于ZigZag置乱和LL混合混沌映射的加密算法
4.1 相关方法介绍
4.1.1 ZigZag置乱方法
4.1.2 相关混沌系统
4.2 加密算法描述
4.3 实验结果及安全性分析
4.3.1 实验结果
4.3.2 算法复杂度分析
4.3.3 密钥空间及密钥敏感性
4.3.4 直方图
4.3.5 相邻像素相关性
4.3.6 信息熵
4.3.7 明文敏感性分析
4.3.8 鲁棒性分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Image encryption technique based on new two-dimensional fractional-order discrete chaotic map and Menezes–Vanstone elliptic curve cryptosystem[J]. 刘泽宇,夏铁成,王金波. Chinese Physics B. 2018(03)
[2]Linear synchronization and circuit implementation of chaotic system with complete amplitude control[J]. 李春彪,Wesley Joo-Chen Thio,Julien Clinton Sprott,张若洵,陆天爱. Chinese Physics B. 2017(12)
[3]An image encryption scheme based on three-dimensional Brownian motion and chaotic system[J]. 柴秀丽,甘志华,袁科,路杨,陈怡然. Chinese Physics B. 2017(02)
硕士论文
[1]基于多重混合哈希函数的图像加密算法研究[D]. 朱晓强.大连理工大学 2018
[2]基于耦合和混合时空混沌的图像加密方案研究[D]. 王思伟.大连理工大学 2018
本文编号：3167207
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3167207.html
