基于混沌和DNA随机编码的彩色图像加密算法.pdf

"基于混沌和DNA随机编码的彩色图像加密算法" 本文提出了一种基于混沌和DNA随机编码的彩色图像加密算法，以解决单一编码方式易遭受选择明文攻击的问题。该算法使用Logistics混沌映射产生的混沌序列控制完成图像像素值的DNA随机编码，并使用SHA-384和明文图像来生成Lorenz混沌映射的初始值。 在图像加密领域，选择明文攻击是一种常见的攻击方式，攻击者可以通过选择特定的明文来攻击加密算法。本文提出的算法使用DNA随机编码和混沌映射来解决这个问题。DNA随机编码是一种基于基因(DNA)的编码方式，它可以生成随机的编码序列，而混沌映射可以生成复杂的混沌序列。 在本文的算法中，使用Logistics混沌映射产生的混沌序列控制完成图像像素值的DNA随机编码。然后，使用SHA-384和明文图像来生成Lorenz混沌映射的初始值。该算法的加密过程可以分为两个部分：置乱部分和扩散部分。置乱部分使用行列置乱和交叉置乱结合的方法，而扩散部分使用分组结构来完成像素值的扩散。 实验结果表明，本文提出的算法可以提高密文的安全性，增大密钥空间，同时能抵抗各种攻击方式。使用256 x 256 x 3的Lena彩色图像进行测试， 加密后的图像相邻像素的相关系数均接近0，信息熵大于7.997，接近理论值8。 本文的贡献在于提出了一种基于混沌和DNA随机编码的彩色图像加密算法，该算法可以解决选择明文攻击的问题，提高密文的安全性和密钥空间，并抵抗各种攻击方式。 知识点： 1. 混沌系统：混沌系统是一种复杂的数学模型，使用混沌映射可以生成复杂的混沌序列，在图像加密领域中可以用于生成密钥和加密图像。 2. DNA随机编码：DNA随机编码是一种基于基因(DNA)的编码方式，可以生成随机的编码序列，在图像加密领域中可以用于生成加密图像。 3. 图像加密算法：图像加密算法是一种保护数字图像安全的方法，使用加密技术可以保护图像免受攻击和篡改。 4. 选择明文攻击：选择明文攻击是一种常见的攻击方式，攻击者可以通过选择特定的明文来攻击加密算法。 5. SHA-384：SHA-384是一种安全散列算法，可以用于生成加密图像的初始值。 6. Lorenz混沌映射：Lorenz混沌映射是一种混沌映射，可以生成复杂的混沌序列，在图像加密领域中可以用于生成加密图像。 7. 信息熵：信息熵是一种度量图像安全性的指标，高信息熵表示图像的安全性更高。 本文提出了一种基于混沌和DNA随机编码的彩色图像加密算法，该算法可以解决选择明文攻击的问题，提高密文的安全性和密钥空间，并抵抗各种攻击方式。