信息网络安全 ›› 2022, Vol. 22 ›› Issue (12): 76-86.doi: 10.3969/j.issn.1671-1122.2022.12.009
收稿日期:
2022-08-31
出版日期:
2022-12-10
发布日期:
2022-12-30
通讯作者:
徐国天
E-mail:1015971032@qq.com
作者简介:
汪勍(1997—),男,辽宁,硕士研究生,主要研究方向为网络安全|徐国天(1978—),男,辽宁,教授,硕士,主要研究方向为网络空间安全、电子数据取证
基金资助:
Received:
2022-08-31
Online:
2022-12-10
Published:
2022-12-30
Contact:
XU Guotian
E-mail:1015971032@qq.com
摘要:
针对图像加密系统中Logistic映射满射时,控制参数取值范围过小、加密系统抗差分攻击能力不足等问题,文章提出一种基于改进Logistic映射和双图混合的图像加密系统。该系统以明文关联置乱算法为基础,采用双图像混合算法进行图像加密的预处理操作,同时利用改进的Logistic映射生成随机矩阵,用于图像的扩散。改进的Logistic映射有效提升了满射时对应控制参数的取值范围,双图像混合预处理提升了加密系统抵抗差分攻击能力。实验结果表明,文章提出的加密系统在直方图分析、相关性分析和敏感性分析上均具有良好的表现,能有效抵抗穷举攻击、差分攻击、信息熵攻击等多种攻击。
中图分类号:
汪勍, 徐国天. 基于改进Logistic映射和双图混合的加密算法[J]. 信息网络安全, 2022, 22(12): 76-86.
WANG Qing, XU Guotian. An Encryption Algorithm Based on Improved Logistic Mapping and Dual-Image Blending[J]. Netinfo Security, 2022, 22(12): 76-86.
[1] | DUAN Huan, ZHENG Ziwei. Improved Algorithm of Arnold Scrambling Transformation Based on Bit Plane[J]. Wireless Communication Technology, 2018, 16(2): 37-42. |
段欢, 郑紫微. 基于位平面Arnold置乱变换改进算法[J]. 无线通信技术, 2018, 16(2):37-42. | |
[2] | ZHANG Liangjie, LI Wenjuan. Image Encryption Algorithm Combining Mersenne Twister and Arnold Transformation[J]. Information Technology, 2021, 16(11): 49-54. |
张良杰, 黎文娟. 结合梅森旋转和Arnold变换的图像加密算法[J]. 信息技术, 2021, 16(11):49-54. | |
[3] | HAN Xuejuan, LI Guodong. Dynamic Cat Transformation and Chaotic Mapping Image Encryption Algorithm[J]. Computer Engineering and Design, 2020, 41(8): 2381-2387. |
韩雪娟, 李国东. 动态猫变换和混沌映射的图像加密算法[J]. 计算机工程与设计, 2020, 41(8):2381-2387. | |
[4] | LIU Bing. A Binary Sequence Scrambling Encryption Algorithm Based on Improved Logistic Mapping[J]. Journal of China West Normal University (Natural Sciences), 2017, 38(3): 340-346. |
刘冰. 基于改进Logistic映射的二值序列置乱加密算法[J]. 西华师范大学学报(自然科学版), 2017, 38(3):340-346. | |
[5] |
ZHANG Xuefeng, FAN Jiulun. A New Piecewise Nonlinear Chaotic Map and Its Performance[J]. Acta Physica Sinica, 2010, 59(4): 2298-2304.
doi: 10.7498/aps.59.2298 URL |
[6] | LI Shuangxin, WANG Chi, LI Guangzhe, et al. Novel Piecewise Logistic Chaotic Map with Two Levels and Its Performance Analysis[J]. Journal of Northeast University(Natural Science Edition), 2013, 45(4): 82-87. |
李双鑫, 王驰, 李广喆, 等. 一种新型的二级分段logistic混沌映射及其性能分析[J]. 东北师大学报(自然科学版), 2013, 45(4):82-87. | |
[7] | HU Chunjie, RUAN Cong, NIU Zhixing. Image Encryption Algorithm Based on Improved Logistic Mapping[J]. Computer Systems & Applications, 2019, 28(6): 124-129. |
胡春杰, 阮聪, 牛智星. 基于改进logistic映射的图像加密算法[J]. 计算机系统应用, 2019, 28(6):124-129. | |
[8] | ZENG Xiangqiu, YE Ruisong. Chaotic Image Encryption Algorithm Based on Improved Logistic Map[J]. Computer Engineering, 2021, 47(11): 158-165, 174. |
曾祥秋, 叶瑞松. 基于改进logistic映射的混沌图像加密算法[J]. 计算机工程, 2021, 47(11):158-165,174. | |
[9] |
WAN Youhong, LI Jungang. An Improved Chaotic Map Based on Logistic and Its Performance Analysis[J]. Information and Control, 2012, 41(6): 675-680.
doi: 10.3724/SP.J.1219.2012.00675 |
万佑红, 李俊刚. 一种基于Logistic映射的改进混沌映射及其性能分析[J]. 信息与控制, 2012, 41(6):675-680.
doi: 10.3724/SP.J.1219.2012.00675 |
|
[10] | SU Yonggang, XU Wenjun. Double Image Encryption Based on Digital Holography and Chaotic Random Phase Encoding[J]. Journal of Optoelectronics·Laser, 2020, 31(9): 939-946. |
苏永钢, 徐文君. 基于数字全息和混沌随机相位编码的双图像加密[J]. 光电子·激光, 2020, 31(9):939-946. | |
[11] | YANG Guibao, GAO Xia. Double Image Encryption Algorithm Based on Fractional Logistic Map and Random Transform[J]. Journal of Inner Mongolia University(Natural Science Edition), 2017, 48(2): 189-195. |
杨贵宝, 高霞. 基于分数阶logistic映射与随机变换的双图像加密算法[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 2017, 48(2):189-195. | |
[12] | GUO Jingbo, WANG Yanchao, ZHOU Liyan. Double Image Encryption Algoritnm Based on Discrete Fractional Angle Transform and Associated Chaotic Map[J]. Chinese Journal of Quantum Electronics, 2017, 34(4): 420-431. |
郭静博, 王彦超, 周丽宴. 基于离散分数阶角变换与关联混沌映射的双图像加密算法[J]. 量子电子学报, 2017, 34(4):420-431. | |
[13] | HAN Chunyan, YU Simin. Modified Logistic Map and Its Dynamic Performances[J]. Periodical of Ocean University of China, 2015, 45(5): 120-125. |
韩春艳, 禹思敏. 改进的Logistic映射及其动力学特性[J]. 中国海洋大学学报, 2015, 45(5):120-125. | |
[14] | WANG Ji. An Image Encryption Algorithm Based on Block Scrambling and Mixed Chaos[J]. Changjiang Information & Communications, 2021, 34(10): 64-66. |
王纪. 一种基于分块置乱和混合混沌的图像加密算法[J]. 长江信息通信, 2021, 34(10):64-66. | |
[15] | LI Linhui, LIU Shengjie. An Image Encryption Algorithm Based on Arnold Transform and Mixed Chaos[J]. Changjiang Information & Communications, 2021, 34(10): 71-72, 75. |
李琳慧, 刘胜杰. 一种基于Arnold变换和混合混沌的图像加密算法[J]. 长江信息通信, 2021, 34(10):71-72,75. |
[1] | 佟晓筠, 毛宁, 张淼, 王翥. 基于Henon映射与改进的提升小波变换图像加密算法[J]. 信息网络安全, 2022, 22(9): 31-39. |
[2] | 李丹, 燕婷, 郭瑞. 基于交替量子漫步的量子彩色图像加密算法[J]. 信息网络安全, 2021, 21(6): 45-51. |
[3] | 郑洪英, 李琳, 肖迪. 面向雾计算的压缩感知图像秘密传输和篡改恢复方案[J]. 信息网络安全, 2021, 21(4): 10-20. |
[4] | 赵志岩, 纪小默. 智能化网络安全威胁感知融合模型研究[J]. 信息网络安全, 2020, 20(4): 87-93. |
[5] | . 基于混沌和比特级置乱的并行图像加密算法[J]. , 2014, 14(4): 40-. |
[6] | . 基于遍历矩阵和混合密钥的验证和图像空域加密技术[J]. , 2014, 14(11): 18-. |
[7] | 周晓谊, 段玉聪, 冯文龙, 李益红. 基于遍历矩阵和混合密钥的验证和图像空域加密技术[J]. 信息网络安全, 2014, 15(11): 18-25. |
[8] | 李进;徐红. 基于MD5算法和Logistic映射的图像加密方法研究[J]. , 2011, 11(8): 0-0. |
[9] | 邵利平;蒙清照;李春枚;王旭. 图像置乱方法综述[J]. , 2009, 9(4): 0-0. |
[10] | 徐献灵;崔楠. 数字图像置乱加密技术综述[J]. , 2009, 9(3): 0-0. |
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