基于一维Logistic映射的图像置乱算法研究

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基于Logistic映射的多重图像加密技术

的加密／密算法，解最后对实验结果进行分析。
２像素值乱
对像素值置乱的目的是为了改变原图像的直方图，保护原图像像素的灰度值分布信息，加密使
图像能有效地抵抗对图像进行分析统计的攻击。
第１卷１
第８期
２１年３月０１
科
学
技
术
与
工
程
⑥
Ｖｏ．１ＮｏＭａ．０１１１．８ｒ２１
１７— １１（０１８１１—５６１８５２１－８８０１
ＳｉｎｅＴｃｎｌｇｎｎｉｅｒｇｃｅｃｅｈｏｏｙａｄＥｇｎｅｉｎ
１混沌序列
混沌现象是在非线性动力系统中出现的类似
２１００年１２月２０曰收到
文中采用两种方法对原始图像的像素值进行双扰乱，种是基于混沌序列的像素值扰乱，种是基一一
于矩阵变换的扩散变换扰乱。
算法扰乱了图像的直方图分布，得加密图像能够抵抗明文统计的攻击，密钥空间大，使且具有很好的加密效果。关键词图像加密ｏｉｉＬｇｔｓｃ映射混沌序列小波变换
中图法分类号Ｔ３９７Ｐ０．；
文献标志码
Ａ
目前，图像信息的交流是人们在Ｉｔｒｅ上进ｎｅｎｔ
２１ＳｉＴｃ．ｎｎ．０ｃｅｈＥｇｇＩ．
基于Ｌｇｓｃ射的多重图像加密技术ｏｉｉ映ｔ

基于DNA乱序编码和混沌映射的图像加密算法

基于DNA乱序编码和混沌映射的图像加密算法周小安;李耀清【摘要】This paper introduces a new image encryption algorithm based on DNA out⁃of⁃order encoding and chaotic mapping. First, generate four random matrices by using two separate Logistic maps in a certain way. Second, obtain a DNA matrix by out⁃of⁃order encoding the original image under one of the random matrix,and produce a new random DNA sequence matrix by using DNA standard code for another random matrix. Then perform the DNA sequence addition operation to add these DNA matrix. Finally, perform the scrambling to the result of the added matrix by using the rest of the two⁃dimensional random matrix instead of DNA sequence complement operation. Experimental results and security analysis show that the encryption algorithm have good encryption schemes that can resist the plaintext attacks.%为有效抵抗选择明文攻击，已知明文攻击等密码攻击行为，改善加密结构，解决DNA编码透明等加密问题，提出了DNA乱序编码、基于多个一维Logistic混沌映射的按位抽取算法以及一种二维混沌置乱方法。

基于Logistic映射与排序变换的图像加密算法

中图分类号：Ｐ０．Ｔ３９７文献标识码：Ａ文章编号：６３６９（０７１ — ０７４１７ — ２Ｘ２０）２０２ —０
ＰｉｔｒｃａｂｉｇｒｔｍｓｄｏｇｓｉｃｕｅＳｒｍｌｎｇＡｌｏｉｈＢａｅｎＬｏｉｔｃ
白噪声的统计特性等优点。该算法利用混沌映射对初值的敏感性和伪随机性，过对生成的混沌序列排序来得到图像置通乱的地址变换码，由于排序的不规则性，此新的混沌图像置乱算法具有较强的保密性能。通过对该算法的置乱性能分因析并进行仿真实验，结果表明，新算法具有良好的图像加密性能。关键词：沌映射；序变换；乱混排置
ＭａｐｉｇａｏｔＴｒｎｓｏｍａｉｎｐｎｎｄＳｒａｆｒｔｏ
ＬＤａｘｎ，ＡＯａ－ｅｇ，Ｕ — ｉｇＬＩＸｉｆｎＨＡＮｉ，ｎｏＪｅＬＩＭｉｇ
（ｏｅｅｏｍｐｔｃｎｅｆｈｎｑｇＵｎｖｒｉ，ｈｎｑｇ４０４，ｈｎ）ＣｌｇｆｌｏＣｕｅＳｉｃｏｇｉｉｓｙＣｏｇｉ００５ＣｉｒｅｏＣｎｅｔｎａ
基于Ｌｇｓｉｏｉｃ映射与排序变换的图像加密算法ｔ
陆大兴，晓峰，廖韩洁ห้องสมุดไป่ตู้ 李明
（重庆大学计算机学院，庆４０４）重００５
摘要：出了一种新的基于混沌映射与排序变换的图像加密算法。混沌序列具有容易生成、提对初始条件敏感以及具备

基于Logistic映射的图像加密安全风险研究

中图分类号：Ｔ９１７ＮＩ．３文献标识码：Ａ
ＲｅｅｒｈｆｅｕｉｒｓｓｎｍａｅｎｃｙｉｎａｅｏＬｇｓｉｓａｃｏｓｃｒｔｉｋｉｉｇｅｒｐｔｏｂｓｄｎｏｉｔｃｙ
ｍａｐｎｐｉｇ
…
，
４ｆＬｇｔａｐｎ，ｅｅｓｌｅｉｅｅｏｉｗｎｏｓｏｅｒｌｓａｅｐｏｏｅｎｔｉｐｐｒｆｖｉｉｈｅｕｔ］ｏｉｉｍｐｉｔｒｔｌｘｔａｆｐｒｄｃｉｗ．Ｓｍｕｅｒｒｐｓｄｉｈｓａｅｒａｏｎｔｅｓｃｒｙｏｓｃｇｈｉｓｗｉｄｏｄｇｉ
ＺＡＧＸｕＪｎ，ＥＧＱａｈｎＬＯＫＦＮｈｎ２ＨＮｉｕＦＮｉＳｅｇ，Ｕｅ，ＡＧＺｅｇｏ
（．ｏｌｅｆＣｍｕｒＳｉｃａｄｎｒｔｎＴｃｎｌｙＹｎａｏｍｌｎｅｓｙ，ｕｍｎ５０２Ｃｉ；１ＣｌｇｏｏｐｔｃｎｅｎＩｆｍａｏｅｈｏｇ，ｕｎｎＮｒａｅｅｅｏｉｏＵｉｒｔＫｎｉｇ６０９，ｈｎｖｉａ
２ＦｃｌｆＥｇｅｒｇＣｉｎｖｒｉｏＧｏｃｎｅ，ｈｎ３０４Ｃｉａ．ａｕｔｏｎｉｅｉ，ｈｎＵｉｅｔｆｅｓｉｃｓＷｕａ４０７，ｈｎ）ｙｎｎａｓｙｅ
Ａｓｒｃ：ＴｅａｄｍｆａｕｅｏｈｓｑｅｃｇｎｒｔｄｙｏｉｔｍａｐｎａｅｎｌｚｄｎｔｅｅｕｔｒｋａｅｈｎｂｔａｔｈｒｎｏｅｔｒｓｆｔｅｅｕｎｅｅｅａｅｂＬｇｓｉｃｐｉｇｒａａｙｅａｄｈｓｃｒｙｉｓｒｔｅｉｓ

一种基于Logistic混沌序列的二叉树遍历置乱方法

来控制对数字图像的随机分块。分块情形如下：图１给出了在由Ｌｇｔ混沌序列生成的密钥ｏｉｉｓｃ的控制下，对图像随机的进行不同方式的分块。其中（）（）ａ、ｂ分别是按列、按行划分，ｃ为按行列划（）
案的安全性必须仅仅依赖于密钥Ｋ的保密性，而不依赖于算法的保密性，因此文［］６给出的二叉树遍历的置乱方法不满足柯克霍夫（ｅｃｈｆ）Ｋｒｏｓ定理的要ｋｆ求，一旦置乱算法泄露，置乱图像将很容易被恢复。
Ｉｌ３６１２７
７
８
９
ｌＯ
ｌ１
１２
ｌ３５－４６２ｌ９０ｌｌ７ｌｌ２８
Ⅲ
１３
ｌ４８
ｌ９
测试，对置乱后的图像进行剪切、噪等处理，加实验结果表明本算法具有较好的密钥敏感性以一定的鲁棒性。及
关键词：ｏｉｉ混沌序列；Ｌｇｔｓｃ二叉树遍历；置乱
中图分类号：］０ＴＰ９３文献标识码：Ａ文章编号：０７—３６｛０００ — １９４１０２４２１）１０１一Ｏ
２１００年１月第１５卷第１期
西
安
邮
电
学
院
学报
Ｊｎ２１ａ．００Ｖ１１ｏ１ｏ．５Ｎ．
ＪＵＲＡＬＯ ’ ＮＮＩＥＳＴＯＯＴＮＤＴＬ（）ＯＮＦＸＩＡＵＶＲＩＹＦＰＳＳＡＥＥＸＭＭＵＮＩＡＯＮＣＴＩＳ
作者简介：王锦涛（９４，，１８一）男陕西户县人，西安邮电学院信息安全研究中心硕士研究生；田东平（９５，，１５一）男安徽泗县人，邮电学院信息安全研究中心教授，西安博士生导师。

基于Logistic映射的多重图像加密技术

图5
经过双重扰乱后的直方图分布情况
到置乱后的小波系数 C1 ; ( 5 ) 对 C1 进行小波重构得到最终加密图
* 像I 。
3
小波系数位置置乱
为了进一步提高加密图像的安全性，对经过双
x0 ， n0 ， k， l， f wave ， x10 ， r0 。解这里，密钥为 μ， μ1 ，密过程与加密过程相反，鉴于篇幅限制，文中不再描述。重像素值扰乱的图像进行小波分解，在小波变换域对小波系数进行位置置乱，并对置乱后的小波系数重构得到最终的加密图像。设经过多层小波分解得到的系数矩阵为 C ，这里即利用混沌生成的位置置乱矩阵对 C 进行位置置乱。由于采用 Matlab 提供的 wavedec2 函数进行多层小波分解，则得到的小波系数矩阵 C 为一个行向量。设 C 的大小为 1 × t，位置置乱矩阵的生成方法为: 首先选取参数 μ 和 x0 根据式 ( 1 ) 产生一组混沌序列，舍弃前 r0 个混沌元素，从第 r 0 + 1 个序列开始取 t 个混沌序列 { x r0 + 1 ， x r0 + 2 ， x r0 + 3 ， …， x r0 + t } ，通过变换将这 t 个混沌序列值从小到大排序 ( 或从大到小 ) 得到新的序列 { x' 1 ， x' 2 ， x' 3 ， …， x' t } ， x' 2 ， x' 3 ， …， x' t } 并确定 x r0 + i 在 { x' 1 ， s2 ， s3 ， …， st } ，中的位置编号，得到位置编号集 { s1 ，对 lena 图像 ( 图 6 ( a ) ) 进行加密，密钥分别为 x0 = 0 ． 100 01 ， n0 = 40 ， k = 2， l = 2， f wave = ＇db1 ＇， μ = 4， x10 = 0 ． 210 01 ， r0 = 205 ， μ1 = 3 ． 78 ，则按照文中加密算法加密结果为图 6 ( b ) 所示; 为了说明实验的有效，实验给出: ( 1 ) 仅将密钥 x0 更改为 0 ． 100 010 000 1 而其它密钥不变的解密结果，如图 6 ( c) 所示; ( 2 ) 仅将密钥 n0 更改为 41 而其它密钥不变的解密结果，如图 6 ( d ) 所示; ( 3 ) 正确密钥的解密图，如图 6 ( e ) 所示。通过实验，从图 6 ( c) 可以看出在解密时混沌序

基于Logistic混沌映射的数字图像加密算法设计

基于Logistic混沌映射的数字图像加密算法设计
谢欣妍
【期刊名称】《教育教学论坛》
【年(卷),期】2011(000)021
【摘要】随着互联网技术的普及和多媒体信息技术的发展,多媒体信息,尤其是数字图像,越来越多地作为信息的载体在互联网上传输,这就使得数字图像的信息安全日益变得重要.
【总页数】1页(P223)
【作者】谢欣妍
【作者单位】重庆三峡职业学院,重庆,404000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于双Logistic混沌映射的数字图像加密算法研究 [J], 李繁;林才寿;王小敏
2.一种基于二维Logistic混沌映射的VEA置乱加密算法设计 [J], 梁元;李建平;郭科
3.基于Logistic混沌映射的数字图像加密算法 [J], 郑继明;汤智睿;邓建秀;林姚
4.一种基于二维Logistic混沌映射的VEA加密算法设计 [J], 梁元; 李建平; 郭科; 钟守铭
5.一种基于二维Logistic混沌映射的VEA加密算法设计 [J], 梁元; 李建平; 郭科; 钟守铭
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基于Logistic映射和Arnold置乱的数字水印算法

果表明该算法不仅具有较好的隐蔽性。时对常见的水印攻击具有较好的鲁棒性。同
关键词：图像水印；ｏｉｉＬｇｔｓｃ映射；ｒｏＡｎｌ乱；Ｔ变换ｄ置ＤＣ
中图分类号：Ｐ９Ｔ３１
文献标识码：Ａ
文章编号：１７ — ２６２１）５０２ — ３６４６３（０１１— １６０
ｔｎｆｒａｉｎｔｃａｈｒｉａｔｒａｋｉｇ．ＡｎｈｎｍａｅｔｅｂｏｋＤＣｒｎｆｒａｉｎｏｅｉｇｓｍａｅｒｓｏａｍｔｏｓｒｍｂｔｅｏｇｎｌｏｉｗａｅｍｒｍａｅｄｔｅｋｈｌｃＴｔｓｍｔｆｔｍａｅｉｄ．ａｏｏｈＴｅｌｇｓｉｐｉｕｅｏｃｎｒｌｔｅｅｅｄｄｐｓｔｎｏｅｗａｅａｋｎｎｏｍａｉｎ，ｅｗｔｒｒｋｎｎｏａｉｎｉｈｏｉｔｍａｓｓｄｔｏｔｏｍｂｄｅｏｉｏｆｔｔｒｒｉｇｉｆｒｔｃｈｉｈｍｏｔａｅｍａｉｇｉｒｔｓｈｆｍｏｅｅｅｏｔｅｍｉｄｅｆｅｕｎｙｏｈｍａｅ，ｅｅｉｇｔｔｒａｋｎｎｏｍａｉｎｉｏｔｎｂｌｃｎｅｓｍｂｄｄｔｄｌｒｑｅｃｆｔｅｉｇｔｎｔｍａｅｗｉｗａｅｈｈｈｈｍｒｉｇｉｆｒｔｓｇｔｙｂｏｋｉｖｒｅｏｅＤＣａｓｒｔｎｘｅｍｅｔｌｒｓｌｈｗｔａｈｌｏｔｍｏｎｙｈｖｏｄｍａｒｂｔａｓａｅｇｏｂｓｎｓＴｔｎｆｍａｉ．Ｅｐｒｎａｅｕｔｓｏｈｔｔｅａｇｒｈｎｔｏｌａｅｇｏｓｋ，ｕｏｈｖｏｄｒｕｔｅｓｒｏｏｉｓｉｌｏ

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将置乱的机密图隐蔽地嵌入到一幅普通图像（体载
０引言
在机密图像的安全传输技术中，对图像进行置
乱加密是一种常用的预处理方法。数字图像置乱是
图像）中进行传送；该方法不引起注意，安全性更高。
ｌ隐藏技术中图像置乱算法的意义
输送置乱图像容易引起第三方的注意，即使无法破
曩一■
（）ｅａ原图ａｌｎ（）ａ图ｂｃｔ（嵌入图１ｃ）
图１机密图直接嵌入
Ｆｇ１Ｃｏｆｅｔｌｉｕｅｅｅｄｄｄｒｃｌｉ．ｎｄｎｉｇｒｍｂｄｅｉｔｉａＦｅｙ
对数字图像进行定的变换处理，使之成为一幅无法辨识的混乱图像，该图只有在进行相应的逆置乱解码才能得到原图。因此，在传输过程中即使第三方截获了置乱的机密图像，没有相应的逆置乱算法是无法破译原图内容的。但在实际的应用中，直接
２ＴｌｏＣ — ｃＯ．ＴＮａＣａｇ，ｉｇ３０９ｈａ．ｅｈｗＳＩｅｈＣＬＤｌｔｎｈｎＪｎＸｉ０２，ｉ）ａ３ｃｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｗｅｄｓｕｓｔｅｓｎｆａｃｆｉｇｃａｌｇｅｃｙｔｎｉｎｏｍａｉｎｈｄｎａｓｓｉｎａｄｉｃｓｈｉｉｃｎｅｏｇｉｍａｅｓｒｍｂｉｎｒｐｉｎｉｆｒｔｉｉｇｔｎｍｉｓｏｎｎｏｏｒ
第３３卷第１期
Ｖ１３Ｎｏ１ｏ．．３
井冈山大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆｉｇａｇｈｎＵｎｖｒｉＮｔａＳｉｎｅｏｒａｏｎｇｎｓａｉｅｓｙ（ａｒｌｃｃ）Ｊｔｕｅ
２１０２年
１月
Ｊｎ２１ａ．０２
摘
要：分析图像置乱加密在信息隐藏传输中的作用，介绍现有几种优秀的图像置乱算法原理，并在该基础上提
出一种新的基于一维Ｌｇｓｃ映射的置乱算法，该算法具备了适应性强、安全性高、置乱效果佳等良好的置乱加ｏｉｉｔ
密特性。
关键词：图像置乱；加密；Ｌｇｓｃｏｔ映射；混沌ｉｉ中图分类号：Ｔ１．１Ｎ９９３文献标识码：ＡＤＯ：．９９．ｓ．６４８８．１．１１ＩＯ３６／ｉｎ１７ — ０５２２０．７Ｉｊｓ００
译置乱图，也难以避免其恶意破坏或篡改置乱图。
因此，图像的置乱加密又往往与隐藏技术相结合，
收稿日期：２１一７１；修改日期：２１９００１Ｏ —９０卜Ｏ— ８基金项目：江西省教周松华（９７）女，江西永新人，副教授，主要从事智能算法，电子商务、图像处理研究ｆ— ｉｚｏｓｎｈａｇｕｅｕｎ１７一，Ｅｍａｌｈｕｏｇｕ＠ｊｓ．．）：ｄｃ张颖（９７１１７—，女，江两南昌人，手要从事软件开发研究（— ｉ３７２９６ｑｃｍ）Ｅｍａ：６５７７＠ｑ．ｌｏ．
ａａｔｂｌｙｂ￣ｒｅｕｉｄｎｃｒｍｂｉｇｒｓｌｄｐａｉｔ，ｅｅｃｔａｉｅｃａｌｕｔｉｓｒｙｎｓｎｅ．
Ｋｅｒ：ｉｇｅｓｒｍｂｌ；ｅｃｙｔｏ；ｌｇｓｉｐｐｎ；ｃａｓｙｗｏｄｓｍａｃａｉｎｇｎｒｐｉｎｏｉｔｃｍａｉｇｈｏ
ＳＵＲＶＥＹＮＧＩｏＤＩＴＡＬＭＡＧＥＩＳＣＲＡＭＢＬＩＮＧＥＮＣＲＹＰＴＩｏＮ
ＡＬＧｏＲＩＴＨＭ
＊
ＺＨＯＵｏ．ｕＺＨＡＮＧ．ｎ２Ｓｎｇｈａ，Ｙｉｇ
（．ｃｏｌｆｅｔｎｃａｄＩｆｒｔｏｎｉｅｒｎ，ｉｇａｇｈｎＵｎｖｒｉ，ｉａ，ｉｎｘ４３０，ｉａ１ＳｈｏｃｒｉｎｎｏｍａｉｎＥｇｎｅｉｇＪｎｇｎｓａｉｅｓｔＪ ’ｎＪａｇｉｏＥｌｏｙ３０９Ｃｈｎ；
文章编号：１７—０５２１）１０６ — ４６４８８（０２０ — ０４０
基于一维Ｌｇｓｃｏｉｉ映射的图像置乱算法研究ｔ
周松华，张
ｆ．冈山大学电子与信息工程学院，江西，吉安１井
颖２
３０２）３０９
３３０；２泰豪科技股份有限公司，江西，南昌４０９．
ｉｔｏｕｃｈｅｐｉｉｌｓｏｏｘｅｌｎｌｏｉｍｓＦｒｈｒｒ，ｒｐｓｅｓｒｍｂｉｇａｇｒｔｎｒｄｅｔｒｎｃｐｅｆｓｍｅｅｃｌｅｔａｇｒｔｈ．ｕｔｅｍｏｅｗｅｐｏｏｅａｎｗｃａｌｎｌｏｉｈｍｓｄｂａｅ
ｏｎｉｎｉｎｌｇｓｉｐｉｇｗｈｃａｅｇｏｃａｌｇｅｃｙｔｏｈｒｃｅｉｔｓｓｃｓｓｏｇｎｏｅｄｍｅｓｏｉｔｍｐｎｉｈｈｓｔｏｄｓｒｍｂｉｎｒｐｉｎｃａａｔｒｓｉｕｈａｔｎｏｃａｈｎｃｒ