基于超混沌系统与位平面置乱的彩色图像加密算法研究

摘要

针对数字图像的安全性问题，本文通过融合安全哈希算法256位(secure hash algorithm 256-bit, SHA-256)和消息摘要算法(message-digest algorithm, MD5)哈希函数生成哈希值，结合外部密钥生成混沌系统的初始值，提出了一种基于五维chen超混沌系统的彩色图像加密算法。该算法首先利用Zigzag变换对图像进行初步扰乱，随后通过位平面分解，将图像分为高四位和低四位平面矩阵。在此基础上，利用混沌系统生成的混沌序列对两个矩阵进行置乱与扩散，最终生成加密后的图像。Matlab仿真实验结果表明，该算法具有优异的安全性能，能够有效抵御多种攻击，为数字图像的安全传输提供了有力保障。

关键词

图像加密 / 五维chen超混沌系统 / 位平面 / Zigzag置乱