基于混沌的医疗图像加密算法研究

发布时间：2021-09-04 16:41

　　数字图像作为重要的信息载体,其安全越来越受到重视,图像加密算法的研究也因此成为热点。医疗图像作为一种特殊的图像形式,由于其中包含了病人的隐私信息,对其进行保护显得更加重要。由于混沌的初始条件敏感性、混沌轨道的伪随机性,将混沌用于医疗图像加密,研究基于混沌的医疗图像加密方案具有重要的现实意义。本文重点关注医疗图像加密算法的安全性,分析了由Hua等人提出的一种医疗图像加密算法的安全性,明确指出了算法存在的安全问题,并针对所存在的漏洞给出了改进方案;设计了一种基于动态扩散和维度变换置换的医疗图像加密算法。本文主要的研究工作如下:第一:采用差分分析和选择密文攻击对一种基于快速置换和可选择像素扩散的医疗图像加密算法进行了安全性分析。分析解密过程,通过差分分析构造明文-密文的线性关系,根据构造的线性关系建立密码本,使用密码本攻击并破解了该算法。密码本的大小与图像尺寸相关,若密文图像的尺寸为M×N,则构造的密码本包含（M× N+1）明文-密文对。仿真实验验证了理论分析的正确性。为了提高该算法的安全性,抵抗本文提出的密码本攻击,本文基于差分分析提出了一种改进方案。在改进方案中引入了与明文相关的置换矩阵... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－２?Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射的分叉图??

?ｆ２＿９）??＾?｝?Ｕ（１－Ｘ），ＸＧ?［０．５，１］?Ｕ?Ｊ??图２－４为帐篷映射的分岔图。当＃＞?１．４时，该映射表现为混沌行为。??１．０????０－８－??－??°－°?４－１．．．１－１．－－丨．．．．．Ｉ－．．－１??１．０?１．２?１．４?＾?１．６?１．８?２．０??图２－４帐篷映射的分叉图??１２??

?（Ｃ）?（ｄ）??图２－３?—次猫脸变化示意图。（ａ）原图；（ｂ）水平拉伸；（ｃ）垂直拉伸；（ｄ）取模结果??Ａｒｎｏｌｄ变换具有周期性，即对图像连续进行Ａｒｎｏｌｄ变换，最终又能恢复到原图??像，变换的周期和图像的尺寸有关。??（３）帐篷映射??帐篷映射表示为如下的分段线性函数：??Ｔ（ｘ）?＝?［?＂ｘ，ｘｅ［０＇０．５）?ｆ２＿９）??＾?｝?Ｕ（１－Ｘ），ＸＧ?［０．５，１］?Ｕ?Ｊ??图２－４为帐篷映射的分岔图。当＃＞?１．４时，该映射表现为混沌行为。??１．０????０－８－??－??°－°?４－１．．．１－１．－－丨．．．．．Ｉ－．．－１??１．０?１．２?１．４?＾?１．６?１．８?２．０??图２－４帐篷映射的分叉图??１２??


本文编号：3383629