【摘 要】
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随着网络的快速发展,使得人们的交流方式更加便捷。图像是网络信息的一种常见载体,它促进了网络信息发展的多样性。与此同时,也带来了许多的网络信息安全问题。为了保证图像在网络传输的安全性,图像加密方案已经成为了学术界的一大研究热点。由于图像自身的特性,一些传统的加密方案已经不能满足其安全性的要求。对于混沌系统来说,有着遍历性、伪随机性、非周期性以及对初始条件高度敏感等特征,十分符合图像传输安全性的要求。
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随着网络的快速发展,使得人们的交流方式更加便捷。图像是网络信息的一种常见载体,它促进了网络信息发展的多样性。与此同时,也带来了许多的网络信息安全问题。为了保证图像在网络传输的安全性,图像加密方案已经成为了学术界的一大研究热点。由于图像自身的特性,一些传统的加密方案已经不能满足其安全性的要求。对于混沌系统来说,有着遍历性、伪随机性、非周期性以及对初始条件高度敏感等特征,十分符合图像传输安全性的要求。因此,设计出更高效安全的混沌图像加密算法,对于图像在网络上的安全传输是十分重要的。本文在分析了前人研究工作存在的问题和不足后,开展的主要工作如下:（1）提出了一种基于改进的J-T变换与循环移位函数的混沌图像加密算法。该算法的加密密钥主要是混沌系统的初始值和参数值,并且密钥空间足够大,满足其安全性要求;使用到的相关技术是J-T变换方法和循环移位函数,对这两项技术都进行了一定程度的改进,或者将它们同混沌系统相结合,进而更适合用于图像加密。（2）提出了一种基于改进的面包师变换和混沌S盒的图像加密算法。将明文图像进行分块处理,后对每块小图像分别使用面包师变换的方法进行置乱操作,且面包师变换的次数由混沌序列进行控制。通过实验结果证明,改进后的面包师变换方法使得置乱效果更好。另外,也将混沌S盒用于对部分加密密钥的处理。最终证明,该算法的加密效果较好。（3）提出了一种基于类Z-Z变换和类DNA编码的混沌图像加密算法。该算法是一种全新的图像加密算法。从传统的Zigzag变换方法入手,设计出了一种类似的方法用于图像的置乱阶段,并把它称为类Z-Z变换;而对于图像的扩散阶段,主要使用到的便是类DNA编码方法。对该算法的安全性进行了较为全面的分析后,发现此算法加密效果较好,且对于一些常见的攻击方式具有较强的抵抗性。
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