基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映像格系统及其动态特性
Pseudo random coupled image lattice system based on two dimensional dynamic cellular automata and its dynamic characteristics
北京电子科技学院 a. 电子与通信工程系; b. 网络空间安全系; c. 信息安全研究所, 北京 100070
摘要
针对时空混沌系统中遇到的混沌强度不足等问题，提出了一种基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映射格系统方案。基于初等元胞自动机，设计了二维动态元胞自动机，通过变换其迭代次数，动态选取迭代规则和方向，实现状态的多样性更新，从而增强了元胞的伪随机特性。在每次元胞状态更新时，根据格子所对应元胞的行和列位置动态生成耦合索引值，并利用索引值对混沌序列施加扰动提升序列的随机性，降低了格子之间的相关性。对系统动力学特性进行分析，发现其有较强的混沌特性和随机性，能够有效延长系统的周期，增强遍历性。最后，利用SHA-256运算生成混沌系统初始化参数，结合系统的输出序列和DNA编码设计出一种图像加密算法，并对该算法进行信息熵等性能分析。实验结果表明，该算法加密结果拥有较好的统计特性和安全性，在图像加密领域有较好的应用前景。
基金项目
中央高校基本科研业务费资金资助项目(3282024060,3282023054)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0079
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2024年第41卷 第11期
所属栏目: 系统应用开发
出版页码: 3401-3408
文章编号: 1001-3695(2024)11-029-3401-08
发布历史
[2024-07-30] 优先出版
[2024-11-05] 印刷出版
引用本文
马英杰, 洪辉, 张磊, 等. 基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映像格系统及其动态特性 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (11): 3401-3408. (Ma Yingjie, Hong Hui, Zhang Lei, et al. Pseudo random coupled image lattice system based on two dimensional dynamic cellular automata and its dynamic characteristics [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (11): 3401-3408. )
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
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