计算机应用

作者：葛江峡, 齐文韬, 兰林, 田雨, 朱和贵

单位：东北大学 理学院, 沈阳 110819

关键词：二维反三角超混沌系统,图像加密,分岔图,Lyapunov指数,Chebyshev映射

基金：国家自然科学基金资助项目（61772125）；中央高校基本科研业务费专项（N170504019）；中国博士后科学基金资助项目（2016M591446）；国家级大学生创新创业训练计划资助项目（171033）。

为了进一步提高混沌系统的混沌特性，为图像加密算法提供更可靠的混沌系统，增强图像加密算法的安全性，提出了一种基于二维反三角超混沌系统的新型图像加密算法。首先，在一维三角混沌函数的基础上构建了一个二维反三角超混沌系统，通过分岔图和Lyapunov指数等仿真实验，验证了该系统具有更广的混沌区间和更强随机性的迭代序列，遍历性更加优秀；然后，基于此混沌系统，采用"置乱-扩散"策略，根据不同密钥生成的不同超混沌序列，对图像矩阵进行无重复置乱和循环移位扩散，循环三次得到密文，完成加密过程；最后，对图像加密方案进行了直方图分析、密钥空间分析、相邻像素相关性分析、明文敏感性分析和信息熵分析等性能测试。其中密文图像的相关指标参数像素变化率（NPCR）和统一平均变化强度（UACI）的测试值非常接近于它们的理想期望值，信息熵的测试结果约为7.997，也非常接近于理想期望值8。实验结果表明，此图像加密系统具有更可靠的安全性，抵抗攻击能力强，在图像安全领域具有较好的应用前景。

来源：2019年第1期

《计算机应用》期刊编辑部

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