对一种基于动态S盒与混沌映射的图像加密算法的安全分析与改进

摘要

对一种基于混沌映射与动态S盒的图像加密算法进行了安全性分析。经深入分析,发现原算法的安全性完全依赖于混沌矩阵T和4个S盒,而混沌矩阵T和4个S盒的生成与明文图像或对应的密文图像没有任何关联,从而能用选择明文攻击的方法破译目标密文,解密出目标明文。理论分析和仿真实验验证了选择明文攻击策略的可行性,同时指出了原算法存在的另外两个安全缺陷。最后提出了一个改进算法,改进算法在生成置乱序列和中间扩散序列时,巧妙设置它们都与明文图像有关,因此改进算法能抵抗选择明文攻击,具有“一次一密”的加密效果,但是没有额外增加密钥传递的负担。对改进算法的安全分析表明:改进算法克服了原算法的所有缺陷,能抵抗现有的各种攻击。