改进Arnold变换与量子混沌的图像加密系统

论文摘要

本文设计了一种基于Arnold变换与混沌映射的图像加密系统.密钥生成器以安全哈希算法SHA-256为核心,产生改进离散Arnold变换和量子混沌映射的初始参数.改进离散Arnold变换是针对传统Arnold变换密钥空间不足、周期性、仅置换加密等缺点进行改进.本系统将传统离散Arnold变换中的矩阵A设计成一个动态矩阵,使其完全依赖于安全哈希算法SHA-256;同时在空间置换结束前为每个像素的坐标添加一对安全密钥,进一步扩大密钥空间.仅置换加密无法抵御统计分析,为克服这一缺陷,同时消除Arnold变换的周期性影响,本文在Arnold置换前利用量子混沌映射对每一个像素进行线性变换.实验结果表明,本文提出的加密系统能够抵御直方图分析、相关性分析、差分攻击、暴力攻击等多种典型攻击,具有很高的安全性和加密效率.

论文目录

• 1 引言
•   1.1 研究背景
•   1.2 相关工作及主要贡献
• 2 理论基础
•   2.1 量子混沌映射
•   2.2 离散Arnold变换
•   2.3 安全哈希算法
• 3 加密过程
•   3.1 密钥生成器
•   3.2 加密算法
• 4 解密过程
• 5 性能测试与分析
•   5.1 直方图分析
•   5.2 相关性分析
•   5.3 差分攻击
•   5.4 信息熵
•   5.5 密钥空间
•   5.6 加密效率
•   5.7 周期性分析
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄林荃,刘会,张牧

关键词: 变换,量子混沌映射,动态矩阵,差分攻击

来源: 小型微型计算机系统 2019年09期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 物理学,计算机软件及计算机应用

单位: 汉口学院计算机学院,武汉大学国家网络安全学院,荆楚理工学院计算机工程学院

分类号: TP309.7;O413

页码: 1897-1902

总页数: 6

文件大小: 1650K

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