基于Arnold变换与混沌系统的位级图像加密

发布时间：2024-04-13 06:23

　　针对数字图像的保密问题,提出一种基于Arnold变换的混沌图像加密算法。首先对原始图像基于bit位分解成8幅二进制图像,并利用Arnold变换对每幅二进制图像进行像素位置置乱。然后把置乱后的8幅二进制图像重叠一起并进行转换,从而得到置乱后的灰度图像。接着利用混沌系统产生的混沌序列对置乱后的图像进行线性扩散与置乱。最后的仿真结果和安全性分析表明该方案能有效地抵御常见的各种攻击,具有较高的安全性。

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图2加密与解密的实验结果

3实验结果与分析众所周知，安全而有效的加密算法应能够破坏原始图像像素的统计特性，使得密图的直方图趋于均衡。图3显示了加密前后图像的直方图，如图可直观看出加密后的直方图呈现均匀化，因此窃取者无法通过密文的直方图获得原图有效的统计信息。

图3原图与密图直方图

众所周知，安全而有效的加密算法应能够破坏原始图像像素的统计特性，使得密图的直方图趋于均衡。图3显示了加密前后图像的直方图，如图可直观看出加密后的直方图呈现均匀化，因此窃取者无法通过密文的直方图获得原图有效的统计信息。视觉上有意义图像的相邻像素在每个方向上（水平、垂直和对角线方向）....

图5算法抗剪切能力实验结果

我们对加密算法的鲁棒性做了测试。图5是对图2(b)进行剪切攻击测试结果，剪切的大小分别为16×16、32×32与64×64。而图6是对算法的抗噪声攻击的测试结果，对图2(b)分别添加椒盐噪音（强度0.0001）与高斯噪声（均值0，方差0.0001）。由图5与图6可以明显看出，当密....

图1二维离散混沌系统的分岔图、李雅谱诺夫指数的图及吸引子

其中a,b为系统参数。当参数a=1，关于参数b的分岔图如图1(a)所示，系统对于参数b的最大李雅谱诺夫指数的图为图1(b）。而当a=1,b=-1.4时系统的混沌吸引子如图1(c）所示。图1二维离散混沌系统的分岔图、李雅谱诺夫指数的图及吸引子

本文编号：3952615