一种基于混沌理论的数字图像并行加密方法技术
A digital image parallel encryption method based on Chaos Theory
The invention discloses a parallel digital image encryption method based on chaos theory includes the steps of: using chaotic sequence to express the overall image position scrambling; plain image will be divided into several parts; each plain image parallel local spread, and the last pixel every plaintext image first pixel and a plain image of exchange; repeat the previous step, until the completion of the global spread of the plain image. Compared with the prior art, the invention can not only analyze the statistical characteristics of attack, good resistance, and can effectively resist the chosen plaintext or ciphertext attack, and a large key space, good encryption effect, and parallel computing ability of effective use of computer multi-core CPU can effectively improve the calculation speed and the encryption performance.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息安全领域，尤其涉及一种基于混沌理论的数字图像并行加密方法。
技术介绍
混沌是与量子力学、相对论并列的20世纪三大物理学重要发现之一，混沌现象是指在确定的非线性系统中，在不加以任何随机因素的条件下，由于自身内部的相互作用表现出来类似随机过程的一种现象。而混沌与生俱来的各种特征非常符合密码学中的基本要求。如：首先，混沌系统对初始条件的极端敏感性，使得密码系统的密钥空间更广且密钥敏感性极强；其次，混沌系统产生的混沌信号是非周期且非收敛的，又具有很好的随机性和复杂性，所以这种特性很适合让它做密码学随机数发生器；最后，混沌信号具有结构复杂、类似噪声等特性使得它具有天然的隐蔽性。因此，基于混沌理论提出的密码方案具有传统加密技术没有的优良特性，进而将混沌应用于数字图像加密领域有着广泛的应用前景。基于混沌的图像加密算法研究开始阶段主要基于Shannon提出的混淆和扩散框架。首先，在混淆阶段利用混沌系统产生的混沌序列来置乱像素点的位置；其次，在扩散阶段主要是通过改变像素点的像素值来获取更好的加密效果。而其中的猫映射是在混淆阶段中使用最为经典的方法，它不仅易于实现，而且运行速度快等特点使它至今依旧被很多加密算法所青睐。Guan等人提出了一种通过猫映射和Chen系统的混沌图像加密算法；Chen等人进一步将二维猫映射推广到三维，进而得出一种利用三维猫映射的混沌图像加密算法；Gao等人采用了一种称为置乱矩阵的序列对图像像素的行列进行变换，它先是利用一维logistic映射产生一个伪随机的混沌序列，再利用该序列来分别对像素进行行的重新排列和列的重新排列，结果表明这...
【技术保护点】
一种基于混沌理论的数字图像并行加密方法，其特征在于，包括步骤S1：使用混沌序列对明文图像进行全局性位置置乱；S2：将明文图像分为若干份；S3：对每份明文图像进行并行局部扩散，并将每一份明文图像的最后一个像素和下一份明文图像的第一个像素进行交换；S4：重复步骤S3，直到完成明文图像的全局扩散。
【技术特征摘要】
1.一种基于混沌理论的数字图像并行加密方法，其特征在于，包括步骤S1：使用混沌序列对明文图像进行全局性位置置乱；S2：将明文图像分为若干份；S3：对每份明文图像进行并行局部扩散，并将每一份明文图像的最后一个像素和下一份明文图像的第一个像素进行交换；S4：重复步骤S3，直到完成明文图像的全局扩散。2.如...
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