基于分数阶变换的多图像加密算法

发布时间：2022-02-28 21:43

　　随着多媒体通信和计算机技术的飞速发展,安全的信息传输变得越来越重要。图像可以直观地承载大量的数据,在信息传递中起着至关重要的作用。图像在传输或存储过程中很容易被攻击者窃取,造成一定的信息泄漏,因此保障图像信息的安全传输受到了人们的极大关注。为了解决因只能加密单幅图像而导致加密效率低的问题,研究安全高效的多图像加密算法具有重要的应用价值。本文基于分数阶变换和混沌系统提出并实现了两种多图像加密算法。论文的主要研究内容如下:基于混沌系统和二维线性正则变换设计了一种非线性多图像加密算法。利用轮廓波变换分别提取四幅灰度图像的低频子带,再将这四个子带合成一维序列,并将其与二维Logistic映射产生的混沌序列进行置乱。在二维线性正则变换域中,利用相位截断和相位保留将得到的图像加密为类白噪声图像。最后,对类白噪声图像进行基于二维Logistic映射的异或操作,得到密文图像。以二维线性正则变换和Logistic映射的参数为主要密钥,扩大了多图像加密方案的密钥空间。另外,混沌系统的初始值与原始图像相关,进一步提高了算法的安全性。相位截断和异或操作为非线性过程,提高了多图像加密方案抵抗选择明文攻击的能力。... 

【文章来源】：南昌大学江西省211工程院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 图像加密技术国内外研究现状
    1.3 主要工作及章节安排
第2章 图像加密数学基础
    2.1 线性正则变换
    2.2 混沌系统
    2.3 保实离散分数角度变换
    2.4 相位截断操作
    2.5 安全散列算法
    2.6 DNA序列操作
        2.6.1 DNA编码解码
        2.6.2 DNA序列运算
        2.6.3 DNA互补规则
    2.7 本章小结
第3章 基于二维线性正则变换的多图像加密算法
    3.1 基于二维线性正则变换的非线性多图像加密算法
    3.2 算法仿真结果
    3.3 算法性能分析
        3.3.1 直方图分析
        3.3.2 卡方检验分析
        3.3.3 相邻像素间相关性分析
        3.3.4 信息熵分析
        3.3.5 密钥敏感性分析
        3.3.6 密钥空间分析
        3.3.7 差分攻击分析
        3.3.8 选择明文攻击分析
        3.3.9 鲁棒性分析
    3.4 本章小结
第4章 基于保实离散分数角度变换的多图像加密算法
    4.1 基于保实离散分数角度变换的非线性多图像加密算法
    4.2 仿真结果
    4.3 算法性能分析
        4.3.1 直方图分析
        4.3.2 卡方检验分析
        4.3.3 相邻像素间相关性分析
        4.3.4 信息熵分析
        4.3.5 密钥敏感性分析
        4.3.6 密钥空间分析
        4.3.7 差分攻击分析
        4.3.8 选择明文攻击分析
        4.3.9 鲁棒性分析
    4.4 算法对比
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3645627