隨著互聯網技術的高速發展,越來越多的數據將通過互聯網進行傳遞,目前互聯網已成為了最大的信息承載體,顯然互聯網已經給我們的日常工作和生活帶來了諸多方便 但是互聯網作為一個開放式的交流平臺,信息容易受到非授權用戶的攻擊,因此信息傳遞的安全性越來越受到人們的關注。如果不能保障信息的安全傳遞,信息泄露將會極大地困擾著我們,因此,能否保障信息安全勢必將成為制約互聯網進一步發展的一個重要因素。 數字圖像因為直觀性的特點,使圖像成為人類數據存儲的主要方式。但是數字圖像與文本數據不同,其具有的數據量比較大,因此若用傳統的文本加密的方法對圖像進行加密,比如DES、3DES,實時性將會變得很差,不利于圖像的實時傳遞。 本課題主要研究的是基于混沌理論及空域變換的數字圖像加密算法,在對傳統的算法研究基礎上,應用改進的一維Logistic混沌序列,生成置亂序列及置換序列,并采用了置亂加密與置換加密相結合的方式實現了對數字圖像的加密。 本文首先www.youzhiessay.com介紹了密碼學的基本概念及組成,闡述了密碼編碼學與密碼分析學的經典算法,并簡單介紹了混沌理論的起源、發展及現代混沌理論的定義, 著重介紹了本文算法中應用到的混沌序列---NCA混沌序列及Arnold空域變換,并指出了NCA混沌序列所具有的優點及缺點。然后介紹了針對近年來高分辨率圖像越來越多的特點,采用了對不同類型的高分辨率圖像采取不同的加密算法,總結出了兩種加密算法即圖像的全部加密(算法1)及圖像的局部加密(算法2)。 在上述兩種算法中都采用了先像素值置換加密后圖像置亂加密的加密順序,兩個算法采用了相同的像素值置換算法,不同點在于當進行圖像置亂時,算法1中采用了基于NCA的圖像分塊置亂算法,在算法2中采用了基于Arnold空域www.hudonglunwen.com變換的圖像分塊置亂算法；在生成像素值置換序列時, 采用了截取48位有效數字的方法替代了原有的截取15位有效數字的方法生成置換序列,仿真結果表明,改進后的方法在實時性、自相關性以及分布特性方面都有了明顯的改進。圖像的加密算法與解密算法的密鑰是樣的,又提出了將混沌序列及空域變換的初值用RSA算法進行加密,防止密鑰在互聯網中傳遞時受到非授權用戶的竊取。 最后,借助MATLAB平臺,論文網kuailelunwen.com，對算法中用到的置換亂序列及換序列進行了仿真驗證,并用算法1和算法2對不同的高分辨率圖像進行了加密,然后對加密后的圖像進行了灰度直方圖、自相關性、初值敏感性及自相關性等方面的分析,分析結果表明,本文的加密算法在保證實時性的前提下,有著良好的加密效果