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基于混合混沌系統和ECG信號的圖像加密算法
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作者:
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廣西師范大學(xué) 電氣工程學(xué)院

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基金項目:

廣西師范大學(xué)重大科技成果轉化培育項目 (2019PY005);2019年廣西第四批創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展專(zhuān)項資金項目(合同編號:桂科AA19254001)。


Image Encryption Alogrithm Based On Mixed Chaotic System and ECG Signal
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    摘要:

    為提高明文圖像和密鑰在加密算法的敏感性和不可預測性,設計了一種基于混合混沌系統和ECG信號相結合的圖像加密算法。ECG信號因人而異且難以模仿和復制。首先利用wolf算法計算出隨機性強的ECG信號特征值,以及生成明文圖像的SHA-256哈希值,用于計算混合混沌系統和ZigZag變換的初始條件;其次利用改善的ZigZag變換對明文圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)置亂,并進(jìn)行DNA動(dòng)態(tài)編碼;最后對置亂的圖像按照一定的方法完成擴散過(guò)程。通過(guò)理論分析和實(shí)驗結果表明,該加密算法對明文圖像和ECG信號高度敏感,具有密鑰空間大的優(yōu)點(diǎn),能夠有效地抵抗已知明文、選擇明文攻擊、抗窮舉攻擊和差分攻擊。

    Abstract:

    In order to improve the sensitivity and unpredictability of plaint image and key in encryption algorithm. In the paper, an image encryption alogrithm based on mixed chaotic system and electrocardiogram(ECG) signal is proposed. ECG signal vary from person to person, making it difficult to be imitated and duplicated. Firstly, characteristic value of the ECG signal with strong randomness was calculated by Wolf algorithm, and secure hash algorithm-256(SHA-256) hash function of the plain image is combined to comput the initial conditions for mixed chaotic system and ZigZag transformation. Then, the improved ZigZag transformation was used to image dynamic scrambling pixel position of the plain image, and dynamic deoxyribonucleic acid (DNA) standard rule coding was selected. Finally, getting the scrambling according to certain method or process which is encrypted exclusive image. The experimental and security analysis indicate that the encryption algorithm is highly sensitive to plain image and ECG signal, and has the advan-tages of large key space and can effectively risist known-plaintext and chosen-plaintext attacks、statistical attack and differential attack.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

周閏昌,黃一平,張柯翔,孫健華.基于混合混沌系統和ECG信號的圖像加密算法計算機測量與控制[J].,2020,28(12):191-196.

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  • 收稿日期:2020-05-08
  • 最后修改日期:2020-05-26
  • 錄用日期:2020-05-27
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2020-12-15
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