基于复合混沌与仿射变换的彩色图像加密算法-山东大学学报工学版.pdfVIP

　第４６卷　第４期 山　东　大　学　学　报　（工　学　版） ２０１６年８月　 　 　　 Ｖｏｌ．４６　 Ｎｏ．４　　 　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＣＩＥＮＣＥ） Ａｕｇ．２０１６　 　文章编号：１６７２３９６１（２０１６）０４０００１０８　　　ＤＯＩ：１０６０４０／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２３９６１０２０１５３６７ 基于复合混沌与仿射变换的 彩色图像加密算法 刘志军 （沧州师范学院计算机科学与工程学院，河北 沧州０６１００１） 摘要：针对彩色图像的特点，提出基于由ｔｅｎｔ映射和改写Ｌｏｇｉｓｔｉｃ、Ｃｕｂｉｃ、Ｃｈｅｂｙｃｈｅｖ映射构造四进制复合混沌系 统、三维仿射变换、扰动密钥参数扩散和ＲＧＢ分量联合置乱的彩色图像空域加密算法。该算法ＲＧＢ相关性少，密 钥空间大，明密文映射关系复杂，能抵抗穷举、明文、差分和统计分析攻击。利用ｍａｔｌａｂ７０对经典水印、人物、风 景类型的彩色图像进行仿真试验。试验结果（加密、直方图分析、相邻像素相关性、密钥和密文敏感性、信息熵、峰 值信噪比和相似度）表明，该算法具有加密效果好和安全性高的特点。 关键词：复合混沌；仿射变换；图像加密；联合置乱；扩散 中图分类号：ＴＰ３９１　　　文献标志码：Ａ Ｃｏｌｏｒｉｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘｃｈａｏｓａｎｄａｆｆｉｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍ ＬＩＵＺｈｉｊｕｎ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣａｎｇｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃａｎｇｚｈｏｕ０６１００１，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏｌｏｒｉｍａｇｅ，ｔｈｅｃｏｌｏｒｉｍａｇｅａｉｒｓｐａｃｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｐｒｏ ｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｑｕａｔｅｒｎａｒｙｃｏｍｐｏｕｎｄｃｈａｏｔｉｃｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｂｙｔｈｅｔｅｎｔｍａｐａｎｄｔｈｅＬｏｇｉｓｔｉｃ，Ｃｕｂｉｃ，Ｃｈｅｂｙｃｈｅｖ ｍａｐｒｅｗｒｉｔｅｄ，ｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｆｆｉｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｆｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｋｅｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄＲＧＢｃｏｍｐｏ ｎｅｎｔｓｊｏｉｎｔｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ．ＴｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｈａｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆＲＧＢｗａｓｖｅｒｙｓｍａｌｌ ，ｋｅｙｓｐａｃｅｗａｓｈｕｇｅｌａｒｇｅ，ｂｒｉｇｈｔｃｉｐｈｅｒ ｔｅｘｔｍａｐｐｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗａｓｃｏｍｐｌｅｘ，ｃｏｕｌｄｒｅｓｉｓｔｅｘｈａｕｓｔｉｏｎ，ｐｌａｉｎｔｅｘｔ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｔｔａｃｋｓ． Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｌａｓｓｉｃｗａｔｅｒｍａｒｋ，ｆｉｇｕｒｅｓ，ｌａｎｄｓｃａｐｅｔｙｐｅｓｏｆｃｏｌｏｒｉｍａｇｅｓｗｅｒｅａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｍａｔ ｌａｂ７０．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ，ｈｉｓｔｏｇｒａｍａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｄｊａｃｅｎｔｐｉｘｅｌｓ，ｋｅｙａｎｄｔｈｅ ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｔｒｏｐｙ，ｐｅａｋｓｉｇｎａｌｔｏｎ