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基于混沌序列与0-1随机矩阵的图像加密技术研究与实现

作　者: 马德福
导　师: 夏玮
学　校: 天津师范大学
专　业: 教育技术学
关键词: 图像置乱混沌序列随机矩阵抗破损
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
引　用: 0次
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内容摘要

随着信息时代的来临,网络技术的迅速发展,各种各样的庞大的信息与多媒体数字成品需要通过互联网进行传输,这就意味着信息安全的保护尤为重要。因此,为了提高信息的安全性,数字图像置乱加密技术就成为信息加密,保护信息安全的一种重要技术。本文首先考察了数字图像置乱与加密技术的历史与发展现状,介绍并分析了当前数字图像置乱与加密技术的相关技术,以及今后的发展方向。本文所提出的算法分为两个过程,置乱过程与加密过程。基于目前加密算法已趋于成熟,因此本文把重点放在图像置乱算法上。通常,传统的置乱算法置乱后所达到的效果,与加密后的效果还有一段明显的距离。与一些传统的置乱算法不同,本文所提出的置乱算法置乱后的效果已接近加密后的效果,这就是此算法的创新之处。算法的实现是通过Logistic方程分别生成不同的混沌序列,再用不同的混沌序列生成不同的随机矩阵。所生成的随机矩阵分为两类,置换随机矩阵与参照随机矩阵。即两个用途,置乱与参照。置乱矩阵的像素值被规定为0到255之间的整数,而参照矩阵的像素值被规定为只有0和1。然后分别以每个随机矩阵作为位置置乱的参照矩阵,进行位置置乱。虽然本算法在程序执行空间与时间上付出了一定的代价,但其置乱算法经仿真实验后取得了良好的效果,弥补了不足。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
第一章绪论  7-11
  1.1 本文研究的意义和目的  7-8
  1.2 国内外的发展现状  8
  1.3 本文研究的内容和创新点  8-9
  1.4 本文的整体结构  9-11
第二章混沌理论与数字图像置乱加密技术综述  11-17
  2.1 混沌理论  11-14
    2.1.1 混沌简介  11-12
    2.1.2 混沌的起源与发展  12-13
    2.1.3 混沌理论的基本特性  13
    2.1.4 混沌系统  13-14
  2.2 数字图像置乱加密技术  14-17
    2.2.1 置乱理论简介  14-15
    2.2.2 图像加密的置乱技术  15-17
第三章灰度图的基于混沌序列与0-1随机矩阵的置乱加密算法  17-33
  3.1 预备知识介绍  17-19
    3.1.1 Matlab平台及其特点  17-18
    3.1.2 Logistic方程映射  18-19
  3.2 基于混沌序列与0-1随机矩阵的图像位置置乱算法描述及实现  19-25
  3.3 基于混沌序列与0-1随机矩阵的图像值置乱算法描述及实现  25-26
  3.4 仿真实验结果  26-28
  3.5 算法比对  28-30
  3.6 两相邻像素点相关性分析  30-33
第四章彩色图的基于混沌序列与0-1随机矩阵的置乱加密算法  33-49
  4.1 彩色图像的转换  33
  4.2 位置置乱算法描述及实现  33-35
  4.3 仿真实验结果  35-41
  4.4 算法比对  41-45
  4.5 两相邻像素点相关性分析  45-47
  4.6 抗攻击实验  47-49
第五章总结与展望  49-51
  5.1 本文的主要工作  49-50
  5.2 本文需要改进之处  50-51
参考文献  51-53
致谢  53

基于混沌序列与0-1随机矩阵的图像加密技术研究与实现

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