超混沌彩色图像加密算法优化及安全性分析

摘要

针对当前“置乱-扩散”模式的彩色图像加密算法所存在的密钥空间小、加密过程繁琐以及安全性不足等问题,文中基于超混沌系统提出了一种采用“转换-置乱-扩散”模式的超混沌系统彩色图像加密算法。该算法在进行置乱操作前,首先根据图像自身属性计算其迭代次数,对彩色图像的所有像素值进行格雷码迭代转换,然后将四维超混沌系统产生的混沌序列和转换为格雷码的像素矩阵转换为一维矩阵,对混沌序列进行排序,对像素矩阵进行同步位置变化完成图像的全域置乱,对置乱后的矩阵进行位操作完成图像扩散,最后通过矩阵变换得到密文。通过仿真实验对密钥敏感性、直方图、信息熵、相关性等评价指标进行计算和分析,并与其他算法进行对比,结果证明加密算法具有较强的抗攻击能力。