一个广义哈密顿混沌系统及其在图像加密中的应用

摘要

为了提高基于混沌系统的图像加密算法的安全性，通过耦合两个已有的四维子系统，得到一个新的广义哈密顿混沌系统。该系统满足哈密顿能量保守和相空间体积保守，而且呈现出多混沌流共存的动态性能。对该广义哈密顿混沌系统进行美国国家标准与技术研究院(NIST)测试，发现其具有良好的伪随机性，适用于图像加密。结合二维离散小波变换，提出一种基于该广义哈密顿混沌系统的图像加密算法。该算法利用广义哈密顿混沌系统作为伪随机信号发生器，以此提高算法的安全性，避免重构吸引子的攻击；利用二维离散小波变换，通过打乱图像的低频部分，提高加密算法的运行速度。仿真研究表明，该图像加密算法具有很好的加密效果。安全分析结果进一步表明，该加密算法适合用于图像加密应用。

关键词

哈密顿保守 / 混沌系统 / NIST测试 / 图像加密 / 二维离散小波变换