基于混沌的图像隐藏加密技术

论文摘要

网络信息中的图像信息是很重要的一部分,随着网络通信技术的快速发展和应用,图像信息的安全成为一个日益重要的研究课题。本文首先在绪论中回顾了混沌密码学的发展并对数字图像加密的研究现状进行了简略的介绍。在第二章中,对密码学、混沌动力系统和图像加密方法等基础知识进行了概述。在第三章中,文章对利用一种超混沌动力系统生成密钥序列的方法进行了讨论。在选择了合适的混沌系统后,介绍了一种将混沌时间序列域值化为二进制密钥序列的方法。通过一系列实验,文章对生成的基于混沌的密钥序列进行了密码学范畴检验。试验结果证明由该方法产生的密钥序列具有良好的伪随机性和初值敏感性,可以应用到实际加密领域中。随后,在第四章中将第三章中生成的密钥序列应用到图像的加密中。并在第四章中给出的一种基于图像最低比特位和混沌序列的图像隐藏加密方法。此方法采用由超混沌序列产生的二值序列作为加密序列,在普通加密的过程中通过改进的图像置乱方法利用密钥序列对信息进行置乱处理使得加密效果更好,安全性更高。在基于数字图像的位运算中,先加密,再隐藏。在图像的隐藏运算中,将以多幅图片为基础实现隐藏的方法改进为以一副图片为载体进行隐藏,提高了加密效率减少了密钥空间。无论是加密还是隐藏过程,都是对图像像素的二进制比特位进行操作,方便实现。第四章最后还对密码的敏感性进行了实际效果的验证。最终实验结果表明,本文给出的基于超混沌动力系统的图像隐藏加密方法是可行的,隐藏和加密效果均良好,安全性较高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 混沌密码的研究现状
• 1.2.2 数字图像加密研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 基础理论与方法
• 2.1 密码学基础
• 2.1.1 现代密码学的基本概念
• 2.1.2 密码系统的安全性评估
• 2.2 密码学与混沌动力学
• 2.2.1 混沌动力学基础
• 2.2.3 混沌密码学
• 2.3 图形图像加密简述
• 2.3.1 数字图像文件存储简介
• 2.3.2 传统图像加密方法
• 2.3.3 混沌图像加密
• 第三章 超混沌密钥序列的生成
• 3.1 一种超混沌动力系统
• 3.2 广义二值序列的生成方法
• 3.2.1 定义
• 3.2.2 混沌序列域值化方法
• 3.3 密钥序列分析检验
• 3.3.1 伪随机性检验
• 3.3.2 伪随机性检验结果
• 3.4 初值敏感性分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 数字图像的隐藏加密
• 4.1 混沌图像加密
• 4.2 图像隐藏加密方法
• 4.2.1 原始图像预处理
• 4.2.2 图像隐藏算法
• 4.3 加密解密密码敏感性
• 4.4 实验结果及分析
• 4.4.1 图像隐藏和恢复效果衡量标准
• 4.4.2 隐藏加密效果
• 4.4.3 效果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 在读期间发表的论文
• 致谢