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基于混沌的图像加密算法的设计与实现

作　者: 韩兴伟
导　师: 夏玮
学　校: 天津师范大学
专　业: 教育技术学
关键词: 数字图像混沌加密混沌序列安全性分析
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近年来,随着计算机网络技术和多媒体信息技术的飞速发展,在网络上传播图像、视频等多媒体信息已成为人们交流、共享信息的主要方式之一。虽然它具有方便、快捷的特点,但是信息在传输过程很容易受到不法分子的截取、查看、恶意篡改和破坏等,因而信息安全越来越受到人们的关注。数字图像,作为当前人们信息交流的主要方式之一,其含有的信息量大、冗余度高,传统的加密技术(如,DES、 IDEA, AES等)主要是为了加密一维数据(如文本流)设计的,加密二维数据效率比较低,因而不太适合数字图像的加密。而混沌系统具有初值敏感性、伪随机性和确定性等特性,非常适合于数字图像的加密。因而,基于混沌的图像加密系统受到了人们广泛而深入的研究。本文研究的内容是基于混沌的数字图像加密技术。文章首先分析了混沌图像加密的国内外研究现状,然后阐述了混沌的基础理论知识,其次又介绍了基于混沌的数字图像加密技术的基本知识和基本原理,在此基础上提出了两种基于Chen’s混沌系统的图像加密算法,并对算法作了仿真和安全性分析,验证了算法的安全性。最后对全文进行了总结和展望,指出混沌图像加密的进一步研究方向和思路。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-10
  1.1 研究背景与意义  7
  1.2 国内外研究现状  7-9
  1.3 研究内容及论文结构  9-10
第二章混沌系统及其图像加密技术  10-28
  2.1 混沌理论  10-20
    2.1.1 混沌的定义  10-12
    2.1.2 混沌的基本性质  12-13
    2.1.3 几种典型的混沌系统  13-20
  2.2 图像加密  20-25
    2.2.1 数字图像加密技术  20-23
    2.2.2 图像加密的性能评价标准  23-25
  2.3 基于混沌的图像加密技术  25-26
  2.4 混沌图像加密技术存在的问题  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章基于Chen's混沌系统的灰度图像加密  28-34
  3.1 加密算法描述  28-29
  3.2 仿真实验及结果  29-30
  3.3 安全性分析  30-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章基于Chen's混沌系统的彩色图像加密  34-42
  4.1 加密算法原理及步骤  34-36
  4.2 仿真实验及结果  36-37
  4.3 安全性分析  37-41
  4.4 本章小结  41-42
第五章总结与展望  42-43
参考文献  43-47
致谢  47-48
附录  48

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