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基于混沌系统的数字信息加密算法研究

作　者: 李海芬
导　师: 陈在平；董恩增
学　校: 天津理工大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 混沌系统超混沌系统图像加密视频加密龙格-库塔法 DSP 安全性分析
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着计算机技术、网络技术和多媒体技术的快速发展和广泛应用,为人们获取和交流信息提供了极大的方便。然而,全透明的网络多媒体信息极易被非法分子盗版和篡改。因此,如何保护多媒体信息的安全成为国际上研究的热点问题。本文主要研究了基于DSP的混沌信号生成、基于超混沌信号的图像加密和视频加密方法,具体工作包括:1)了解混沌的概念、特征,研究了几种典型的混沌系统的动力学行为,传统的加密方法,并指出传统加密方法存在的一些问题。2)由于混沌系统在信息安全领域具有广阔的应用前景,数字混沌电路实现一直是混沌应用领域研究的热点。本文提出了一种利用DSPTMS320F2812实现三维混沌系统数字电路的方法,通过模型修改,该方法可以实现不同混沌系统的数字电路。实验结果与计算机仿真相图完全一致,证实了该方法的有效性和灵活性。3)提出了一种新的基于超混沌系统的图像加密算法,其中置乱矩阵和扩散矩阵分别由Chen混沌系统和Chen超混沌系统生成。在图像加密过程中,首先,应用置乱矩阵来扰乱原图像像素间的位置;然后,应用扩散矩阵与置乱后图像的像素值进行异或操作,以改变图像像素值,达到图像加密的目的。最后对实验结果进行分析,仿真实验证实该加密算法具有巨大的密钥空间和良好的安全性能。4)为解决视频信息的安全问题,本文提出一种基于超混沌系统的视频加密算法,该算法将流加密和块加密相结合,流加密用来产生随机序列,块加密用来置乱数据。流加密由二维离散的超混沌系统产生,块加密由超混沌系统产生。并对算法进行安全性分析,验证算法的安全性。

基于混沌系统的数字信息加密算法研究

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