结合混沌映射与DNA计算的自适应图像加密算法

摘要

本文提出了一种基于二维Logistic混沌映射与DNA计算的自适应图像加密方案.整个加密过程包括扩散和置乱两个阶段.在扩散阶段,本文首先利用二维Logistic混沌系统产生伪随机序列并生成掩码图像,然后充分运用DNA编码规则对明文图像和掩码图像进行随机编码,通过DNA异或运算得到扩散编码图像.在置乱阶段,为抵御差分攻击、选择明文攻击等,需建立明文图像与密文图像紧密的关联.该算法采用一种自适应的置乱结构,以扩散编码图像的DNA碱基数量为种子代入至二维Logistic混沌系统生成伪随机序列,以此序列确定图像置乱的顺序.将置乱后的编码图像解码得到密文图像,实现图像加密.模拟实验从直方图分析、相关性分析、信息熵、差分攻击、密钥敏感度分析、密钥空间和运行效率等多个方面测试了该加密算法的安全性,实验结果显示该加密方案能够抵御常见的攻击手段,具有较高的安全性.