基于混沌映射的分块循环DNA图像加密算法
Block cyclic DNA image encryption algorithm based on chaotic map
1. 辽宁工程技术大学 软件学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2. 汕头职业技术学院 计算机系, 广东 汕头 515071
3. 汕头大学 计算机系, 广东 汕头 515063
摘要
数字图像具有数据量大、冗余度高、像素间关联性强等特点，打破数据间关联性及提高敏感性是保护图像信息的关键。针对如何快速有效打破图像像素间强关联性、提高图像数据敏感性等问题，提出基于logistic混沌映射的分块循环DNA图像加密算法。算法采用二次置乱、一次扩散结构，首先通过zigzag变换置乱明文图像，打破明文像素间的强关联性；其次将伪随机序列生成器产生的密钥作为混沌参数进行混沌映射，生成动态DNA编/解码、运算规则，对置乱的明文图像进行DNA编码形成初始密文；然后利用DNA运算规则，对初始密文进行分块循环DNA运算，完成密文扩散，并对DNA碱基进行统计和归一化作为二次混沌密钥；最后采用二次混沌映射生成动态步长规则，对密文进行变步长约瑟夫置乱，利用DNA解码规则形成最终密文图像。实验结果表明，密文图像像素分布均匀、像素间关联性弱、密钥敏感性强、密钥空间足够大，能够有效抵御信息分析、暴力、噪声、剪切等常见攻击，具有较高的安全性。
基金项目
国家自然科学基金资助项目(61404069)
辽宁省教育厅科学技术研究项目(LJ2017QL032)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2021.10.0434
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2022年第39卷 第6期
所属栏目: 信息安全技术
出版页码: 1865-1871
文章编号: 1001-3695(2022)06-046-1865-07
发布历史
[2021-12-15] 优先出版
[2022-06-05] 印刷出版
引用本文
陈虹, 赵菊芳, 郭鹏飞, 等. 基于混沌映射的分块循环DNA图像加密算法 [J]. 计算机应用研究, 2022, 39 (6): 1865-1871. (Chen Hong, Zhao Jufang, Guo Pengfei, et al. Block cyclic DNA image encryption algorithm based on chaotic map [J]. Application Research of Computers, 2022, 39 (6): 1865-1871. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
《计算机应用研究》创刊于1984年，是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。
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