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基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

牛莹1,
张勋才2,,
1.郑州轻工业大学建筑环境工程学院 郑州 450002
2.郑州轻工业大学电气信息工程学院 郑州 450002
基金项目:国家自然科学基金(61602424, U1804262),河南省重点研发与推广专项(202102210177, 192102210134)

详细信息
作者简介:牛莹:女,1982年生,副教授,研究方向为生物信息处理与信息安全
张勋才:男,1981年生,副教授、研究方向为智能信息处理与优化控制
通讯作者:张勋才 zhangxuncai@pku.edu.cn
中图分类号:TP301; TN918.4

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被引次数:0
出版历程

收稿日期:2019-10-31
修回日期:2020-05-03
网络出版日期:2020-05-19
刊出日期:2020-06-22

Image Encryption Algorithm of Based on Variable Step Length Josephus Traversing and DNA Dynamic Coding

Ying NIU1,
Xuncai ZHANG2,,
1. College of Architecture Environment Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China
2. College of Electrical and Information Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61602424, U1804262), The Key Research and Development Program of Henan Province (202102210177, 192102210134)


摘要
摘要:数字图像传输和存储的安全问题已成为信息安全研究的热点。该文提出一种基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密方法。首先将混沌映射产生的随机序列作为约瑟夫遍历的变步长,改进约瑟夫遍历问题,并采用改进的约瑟夫遍历对图像像素位置进行置乱;其次,动态选择DNA编码规则,对图像像素进行DNA编码,并与给定的DNA序列进行碱基运算;DNA编码规则的动态选择,很好地解决了DNA编码规则少所带来的安全隐患,提高了算法的安全性。最后通过密文反馈和混沌系统迭代来进一步增强算法的混淆和扩散特性。实验和安全性分析结果表明,该算法不仅对密钥的敏感性强,而且能有效抵御统计性分析和穷举分析等攻击操作。
关键词:图像加密/
DNA动态编码/
约瑟夫遍历/
置换
Abstract:The security of digital image transmission and storage has become a hotspot of information security research. An image encryption algorithm based on variable step length Josephus traversing and DNA dynamic coding is proposed. Firstly, through the thorough analysis of Joseph traversing, the random sequence generated by chaotic map is taken as the variable step length of Joseph traversing, and the pixel position is permutated. Secondly, according to the random sequence generated by chaotic map, the DNA coding rules of pixel points transformation are selected, and the image is dynamically encoded into DNA strand, and the DNA sequence is calculated based on the principle of complementary base pairing. Because the DNA coding rules of the pixels transformation are dynamic, the hidden danger caused by the lack of DNA coding rules is well solved, and the security of the algorithm is improved. Finally, the permutation and diffusion characteristics of the algorithm are further enhanced by ciphertext feedback and chaotic system iteration. Experiment and security analysis results show that the algorithm not only has large key space and strong sensitivity to keys, but also can effectively resist attacks such as statistical analysis and brutal analysis.
Key words:Image encryption/
Dynamic DNA encoding/
Josephus traversing/
Displace



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https://jeit.ac.cn/article/exportPdf?id=90cc7343-c604-41fd-9cf2-10765f8a9c7f
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