高性能超混沌系统在红外图像安全保护中的应用

“高性能正弦超混沌构造及红外图像安全保护，赵锋，吴成茂，西安邮电大学，计算机工程与应用，2018，54（11）：67-75。” 本文主要探讨了在预警探测红外图像安全保护领域的创新方法，其核心是构建了一种高性能的二维正弦超混沌系统。超混沌系统是一种非线性动力学系统，具有多维混沌吸引子和高度的复杂性，这使得它们在信息安全领域具有广泛的应用潜力，特别是在图像加密和伪装方面。 作者首先介绍了红外成像技术在军事和民用领域的广泛应用，强调了保护红外图像安全的重要性，尤其是在复杂作战环境下。传统的信息安全保护措施可能不足以应对大规模、高冗余和局部相关的图像数据，因此需要更为先进的方法。 接着，文章详细阐述了如何利用正弦函数和闭环调制技术构建二维正弦超混沌系统。这种系统能够生成具有强随机性和不可预测性的序列，这是实现高效加密的关键。通过反馈式异或和同或运算的混合，可以对图像的像素进行扩散操作，达到混淆原始图像信息的目的，提高图像加密的安全性。 在加密过程完成后，文章进一步提出了将密文图像嵌入像素位置信息并伪装成纹理图像的策略。这种方法不仅可以隐藏加密后的图像，使其看起来像普通的纹理图像，而且操作简单，有效降低了被发现和破解的风险。 实验结果显示，提出的图像加密方法在抵御各种攻击（如统计分析、差分攻击等）时表现出良好的安全性。同时，伪装方法在保持图像质量的同时，成功地隐藏了加密信息，验证了该方法的有效性。 这项研究为红外图像的安全保护提供了新的思路，利用超混沌系统的特性提高了图像加密的复杂性和安全性，并通过伪装技术增加了隐藏性。这一工作对未来的图像信息安全研究具有重要的参考价值，特别是在军事、海监和反恐等对图像安全有极高要求的领域。