费雪耶兹算法结合混沌理论的图像加密方案

发布时间：2021-12-19 14:33

　　为解决明文图像与加密密钥无关引起的安全性问题,提出一种基于费雪耶兹算法结合混沌理论的图像加密方案。首先采用一维的Logistic混沌系统针对明文图像特征进行处理生成密钥,密钥作为三维Chen混沌系统的初值,再对三维Chen混沌系统产生的混沌序列进行离散以及量化处理,得到三组伪随机序列。利用费雪耶兹算法与其中两组伪随机序列对图像进行置乱,得到置乱后的图像再与剩余的一组伪随机序列进行扩散变换,得到最终的加密图像。实验测试结果表明,该算法具有良好的安全性,能抵抗大部分攻击。 

【文章来源】：软件导刊. 2020,19(11)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

算法流程

因为每次随机产生的数值不一样，所以最终置乱得到的序列也不一样，如果把原算法直接应用于图像像素置乱，得到的密文图像就可能无法正确还原，而每次选择随机数进行置乱操作之后随机数产生的范围会越来越小，前面被置乱的序列值位置就会固定，不会被下一次置乱所影响。本文利用混沌序列代替每次随机产生的数值，进而有效控制算法中每次交换的元素，有效解决了这些问题。把该算法应用到图像置乱领域，以一个3×3数组矩阵为例，置乱过程如图2所示。1.2 两种混沌系统

当混沌系统控制参数α=35，β=3，γ=28时，系统处于混沌状态且混沌性质最好。设混沌系统初始值x0=0.995,y0=0.995,z0=0.995，对系统数值进行仿真，得到三维Chen混沌系统吸引子相图如图4所示。图4 三维Chen混沌系统吸引子相图

【参考文献】：
期刊论文
[1]二维Sine-Tent超混沌映射及其在图像加密中的应用[J]. 朱和贵,蒲宝明,朱志良,赵怡然,宋禹佳.  小型微型计算机系统. 2019(07)
[2]New chaotical image encryption algorithm based on Fisher–Yatess scrambling and DNA coding[J]. 王兴元,张钧荐,张付臣,曹光辉.  Chinese Physics B. 2019(04)
[3]基于分数阶Fourier的双混沌加密算法[J]. 汪乐乐,李国东.  计算机科学. 2018(S2)
[4]超混沌系统和AES结合的图像加密算法[J]. 王勇,方小强,王瑛.  计算机工程与应用. 2019(08)
[5]结合混沌系统和动态S-盒的图像加密算法[J]. 吕群,薛伟.  小型微型计算机系统. 2018(03)
[6]基于DNA编码和超混沌系统的图像加密算法[J]. 张勋才,刘奕杉,崔光照.  计算机应用研究. 2019(04)
[7]基于时空混沌系统的彩色图像加密算法[J]. 王永,马键滨,刘兆龙,何波.  计算机应用研究. 2017(08)

硕士论文
[1]基于混沌的数字图像加密算法研究与实现[D]. 丁煜明.广东工业大学 2016
[2]小波分析与混沌理论在图像加密中的应用[D]. 张硕.桂林电子科技大学 2010



本文编号：3544586