基于混沌的數(shù)字彩色圖像加密及軟硬件實現(xiàn).pdf

1、伴隨著因特網(wǎng)的日益普及，圖像、語音、視頻等多媒體數(shù)字化信息的交流已越來越具有開放性、自由性和國際性，從而出現(xiàn)了各種各樣的信息安全問題。對于數(shù)字圖像信息而言，由于其數(shù)據(jù)量大、冗余性高及相關(guān)性強等特點，使得以往普通的加密方法并不適用。隨著對混沌理論研究的發(fā)展和深入，發(fā)現(xiàn)混沌理論與密碼學(xué)之間有著強烈的對應(yīng)關(guān)系，混沌密碼技術(shù)為數(shù)字圖像等多媒體信息的安全提供了新的解決方案。
　　本文基于混沌系統(tǒng)所具有的類隨機性、寬頻譜、對初始狀態(tài)及結(jié)構(gòu)參數(shù)

2、的極端敏感性等一系列特性，考慮數(shù)字彩色圖像數(shù)據(jù)的特點并結(jié)合密碼學(xué)的特性與要求，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于高維廣義超混沌貓映射的數(shù)字彩色圖像加密算法。該算法首先是對原始數(shù)字彩色圖像的R、G、B分量進行編排處理，然后對處理后的圖像采用二維廣義貓映射置亂圖像像素位置和八維廣義貓映射擴散像素值，交替進行數(shù)輪置亂與擴散過程后，再對圖像進行拆分整合得到加密圖像。這種高維廣義貓映射存在兩個正的李指數(shù)，屬于超混沌映射，能進一步改善置亂和擴散效果，再加上對數(shù)字

3、彩色圖像的R、G、B分量的編排處理，大大提高了圖像加密的安全性。
　　為了說明所設(shè)計的算法應(yīng)用于數(shù)字彩色圖像加密的性能，本文通過MATLAB軟件對圖像加解密算法進行仿真實現(xiàn)并對算法的密鑰空間、圖像的統(tǒng)計特性（包括直方圖和相鄰像素的相關(guān)性）及密鑰的雪崩效應(yīng)等進行了測試和分析，驗證了算法的可行性、安全性和保密性。本文利用芯片型號為TMS320DM6437的DSP開發(fā)平臺，對數(shù)字彩色圖像的加解密算法進行了相關(guān)的測試，給出了DSP硬件實現(xiàn)