基于2D-SFHM混沌系统和改进DNA编码的彩色图像加密

摘要

为改善一维混沌系统密钥空间较小、安全性能较低而超混沌系统初始参数要求较高且效率较低等问题，提出了一种基于二维正弦函数超混沌映射（2D-SFHM）混沌系统和改进DNA编码的彩色图像加密方法。首先通过2D-SFHM混沌系统与Logistic系统生成混沌序列，将彩色图像分为RGB 3个通道，再基于混沌序列对每个通道分块进行DNA编码、解码、扩散和置乱，并在动态DNA编码的基础上提出基因突变机制，一定程度上丰富了DNA编码规则，最后合并3个通道得到彩色加密图像。实验结果表明，所提方法对密文图像直方图统计特性均匀平滑，相关性分析性能良好，实现了图像的安全加密效果，具有良好的加密性能和安全性。

关键词

彩色图像加密 / 超混沌系统 / DNA编码 / 像素置乱 / 扩散

基金资助

山西省基础研究计划资助项目（20210302123019,20210302124195,20210302124212,20210302123189）; 山西省回国留学人员科研资助项目（2020-104,2021-108）