基于混沌的图像加密研究与实现

论文摘要

近年来,数字图像已经成为人们获取信息的主要手段,如何保护图像信息的安全已经成为各界广为关注的问题。由于混沌系统产生的混沌信号具有类似噪声、结构复杂、难以分析以及对初始条件极端敏感等特性,因此,利用它可以构造出非常好的图像信息加密系统。本文根据混沌动力学系统的特点,通过众多的混沌动力学模型在图像加密中的特征分析、比对等筛选研究(计算机仿真实验),结合现代加密体制的一些具体做法,以混沌信号作为载体隐藏图像信息,达到图像加密的目的。将混沌系统作为伪随机序列发生器,采用多个混沌复合的方式,结合图像置换技术,设计有实用价值的图像加密算法,完成图像加密实验系统的开发。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 密码学研究现状
• 1.2.2 混沌加密技术的研究现状
• 1.2.3 信息隐藏技术的研究现状
• 1.3 本文研究内容及结构安排
• 第二章 密码学和混沌的基本原理
• 2.1 密码学基本原理
• 2.1.1 密码学分支
• 2.1.2 密码系统常见攻击
• 2.2 混沌的基本原理
• 2.2.1 混沌现象
• 2.2.2 混沌基本概念
• 2.2.3 混沌模型
• 2.2.4 混沌系统的判定
• 第三章 混沌图像加密及其改进方法
• 3.1 图像数据的特点
• 3.2 图像加密技术及其分析
• 3.3 基于图像置乱的加密技术及其仿真分析
• 3.3.1 基于 Arnold 变换的图像加密技术及其仿真分析
• 3.3.2 基于幻方变换的图像加密技术及其仿真分析
• 3.4 基于混沌的图像加密技术及其分析
• 3.5 基于虫口模型的图像加密算法
• 3.5.1 算法实现
• 3.5.2 算法分析
• 3.5.3 程序运行界面
• 3.6 改进的混沌图像加密算法
• 3.6.1 算法实现
• 3.6.2 算法分析
• 3.6.3 程序运行界面
• 第四章 信息隐藏技术研究与分析
• 4.1 信息隐藏技术的分支
• 4.1.1 数字水印技术
• 4.1.2 信息隐写技术
• 4.2 信息隐藏技术的分析
• 4.2.1 信息隐藏特点
• 4.2.2 信息隐藏算法的基本框架
• 4.2.3 信息隐藏算法的衡量标准
• 4.3 基于数字图像的信息隐藏算法
• 4.3.1 图像的 BMP 文件格式
• 4.3.2 算法实现
• 4.3.3 算法分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献