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基于黄金分割Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法

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王瑶1,徐洋2. 基于黄金分割Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2018, 43(5): 106-115. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2018.05.018
引用本文: 王瑶1,徐洋2. 基于黄金分割Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2018, 43(5): 106-115. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2018.05.018
WANG Yao1, XU Yang2. On Image Encryption Algorithm Based on Gold Segmentation-Lucas Dynamic Scrambling and Different Diffusion[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2018, 43(5): 106-115. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2018.05.018
Citation: WANG Yao1, XU Yang2. On Image Encryption Algorithm Based on Gold Segmentation-Lucas Dynamic Scrambling and Different Diffusion[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2018, 43(5): 106-115. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2018.05.018

基于黄金分割Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法

On Image Encryption Algorithm Based on Gold Segmentation-Lucas Dynamic Scrambling and Different Diffusion

  • 摘要: 当前图像加密算法的每一轮像素位置置乱过程都是相同的,且扩散操作是有序的,降低了算法的动态性与随机程度,使得算法安全性不佳.为了解决这一问题,本文提出了黄金分割-Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法.首先,引入黄金分割序列与Lucas序列,基于2D Arnold映射变换思想,设计了动态置乱机制,根据不同的迭代次数,动态改变其置乱变换核,使得每一次像素置乱操作都是不同的,有效提高明文像素置乱度;联合Cosine映射、sine映射与Logistic映射,设计复合串联混沌映射,利用置乱密文的像素总量来生成复合映射的初始条件,输出伪随机序列,并构造量化函数,对其进行量化,获取一组密钥流;最后,对置乱图像像素进行分组,并结合密钥流,设计两个加密引擎函数,通过构造像素加密模型,分别对图像第一个像素、中间像素以及最后一个像素进行异扩散,完成图像的加密.实验结果表明,与当前混沌加密技术相比,所提算法具有更高的安全性与用户响应,具备更强的抗明文与抗噪声攻击能力.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-25

基于黄金分割Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法

  • 1. 重庆城市职业学院 信息工程系, 重庆 永川 402160;
    2. 贵州师范大学 计算机科学与工程学院, 重庆 400050

摘要: 当前图像加密算法的每一轮像素位置置乱过程都是相同的,且扩散操作是有序的,降低了算法的动态性与随机程度,使得算法安全性不佳.为了解决这一问题,本文提出了黄金分割-Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法.首先,引入黄金分割序列与Lucas序列,基于2D Arnold映射变换思想,设计了动态置乱机制,根据不同的迭代次数,动态改变其置乱变换核,使得每一次像素置乱操作都是不同的,有效提高明文像素置乱度;联合Cosine映射、sine映射与Logistic映射,设计复合串联混沌映射,利用置乱密文的像素总量来生成复合映射的初始条件,输出伪随机序列,并构造量化函数,对其进行量化,获取一组密钥流;最后,对置乱图像像素进行分组,并结合密钥流,设计两个加密引擎函数,通过构造像素加密模型,分别对图像第一个像素、中间像素以及最后一个像素进行异扩散,完成图像的加密.实验结果表明,与当前混沌加密技术相比,所提算法具有更高的安全性与用户响应,具备更强的抗明文与抗噪声攻击能力.

English Abstract

参考文献 (19)

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