基于Gyrator变换和DNA计算的彩色图像加密研究

【摘要】随着网络技术的快速发展,通信技术有了很大的进步。然而,由于网络的开放性和共享性,不明人士或黑客通过互联网截获传输中的重要图像信息,因此多媒体信息的安全性和保密性问题变得越来越重要。目前图像加密技术是提高图像信息安全最有效的手段。本文的主要工作包括：1.阐述研究数字图像加密的背景、目的、价值和意义,并对混沌理论、DNA计算理论和Gyrator变换作了较为详细的介绍。研究了现有的几种的图像加密方法,其中包括基于Gyrator变换和随机相位编码技术的灰度图像加密方法、基于Gyrator变换和混沌置乱技术的图像加密方法、基于Gyrator变换和混沌序列的零水印技术、基于Gyrator变换的彩色图像加密算法和基于DNA和混沌的彩色图像加密算法。2.推导了四元数Gyrator变换,提出的基于四元数Gyrator变换结合仿射变换和混沌置乱技术,可实现对彩色图像的加密。通过与现有算法的解密结果对比,可知基于四元数Gyrator变换的彩色图像加密方法更具保密性。3.提出了基于混沌DNA计算的彩色图像加密方法。本算法首先利用通过一维Logistic映射和Chebyshev映射级联生成的混沌序列对图像进行排序置乱,然后利用混沌序列产生的随机编码序列对置乱后的图像进行DNA编码,再根据DNA加法和另一随机编码序列对加密矩阵进行DNA解码,得到彩色加密图像。本文对所述的所有方法都进行了计算机模拟和安全性能分析,并将提出的算法和现有的加密算法作比较。模拟分析和结果表明本文所提算法都具有良好的加密效果,巨大的密钥空间,以及抵抗穷举攻击和统计攻击的能力。
【作者】刘晨曦；
【导师】朱宏擎；
【作者基本信息】华东理工大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】Gyrator变换；DNA；混沌；图像加密；安全性能分析；

【参考文献】
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