基于Logistic映射和z－映射的图像分组加密算法

杨凤霞

（沧州师范学院计算机系，河北沧州061000）

基于Logistic映射和z－映射的图像分组加密算法

杨凤霞

（沧州师范学院计算机系，河北沧州061000）

针对图像加密，提出了一种基于Logistic映射和z－映射的图像分组加密算法，该算法在每一轮迭代中，交替使用矩阵置乱、非线性数值替换和数值关联混迭三级操作。经大量实验验证，该算法能够有效抵抗明文攻击、差分攻击、统计分析，密钥空间较大，因而安全性较高，并且加解密速度相当快，适用于数据存储。

Logistic映射；混沌序列；图像分组加密

1 引 言

由于图像表达信息直观、形象生动，所以图像的使用越来越广泛，它已经成为一种主流的信息表达方式。但是数字图像的安全保障问题也随之出现，并且已经成为一个备受关注的问题。许多学者就此开展了各种研究工作［1－3］，其中图像加密是保障图像安全的一个重要研究分支。目前，图像加密主要有基于混沌的图像加密，基于神经网络的图像加密以及基于细胞自动机的图像加密等。

近年来，一些学者运用混沌理论构造了密码算法，用于图像分组加密，这类算法的核心是交替地使用置乱和扩散机制，置乱是对图像的像素坐标进行变换，扩散是对图像像素值进行混迭［4－8］。林克正［6］等设计了一种Arnold映射和分段Logistic混沌映射相结合的双混沌系统，算法具有较高的抗攻击能力和初值敏感性。徐刚［7］等基于Logistic映射和Arnold映射设计了图像分组密码算法，通过交替迭代混沌系统实现了像素值的扰乱和位置置乱，迭代次数敏感地依赖于明文分组和密钥，具有可扩展性强和密钥空间大等特点。……