混沌与动态DNA编码结合的图像加密算法

"基于混沌和DNA动态编码的图像加密算法 (2014年) - 吉林大学学报(工学版) - 田海江, 雷鹏, 王永" 本文提出了一种创新的图像加密算法，该算法结合了时空混沌模型和动态DNA编码理论，以提高加密的安全性和效率。混沌理论在此扮演了核心角色，它被用来生成不可预测的序列，以控制加密过程中的关键参数。耦合映像格子（CML）是一种混沌系统，其状态值被用于构建索引，这一索引进而决定了像素点的DNA编码方式。 DNA编码是一种利用生物遗传信息的二进制表示方法，它通常包括四种碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、胞嘧啶C和鸟嘌呤G），对应二进制的00、01、10和11。在本文提出的算法中，像素点的DNA编码规则并非固定不变，而是随着CML的迭代动态变化，这样就避免了因为编码规则固定而可能被破解的风险，增强了算法的安全性。 在加密过程中，算法不仅利用混沌系统的迭代增强混淆效果，还引入了密文反馈机制，这种反馈进一步提升了算法的扩散性能。混淆和扩散是加密算法中的两个关键要素，混淆使得加密后的图像难以根据其外观推断出原始信息，而扩散则是确保单个像素的改变能够影响到整个图像，增加破解的难度。 实验结果证实了该算法的高效性和安全性，其在抵御各种密码分析攻击时表现出色。这表明该算法对于图像加密具有实际应用价值，尤其是在需要高度安全性的通信和数据存储领域。由于混沌系统的非线性和复杂性，以及DNA编码的多样性，这种结合混沌和DNA编码的加密方法为图像加密提供了新的思路，对于信息安全领域的发展具有重要意义。 关键词: 计算机应用; 混沌; 图像加密; DNA编码; 耦合映像格子 这篇论文探讨的是一种融合混沌动力学和生物遗传编码原理的新型图像加密技术，其独特之处在于动态DNA编码策略和混沌系统的结合，旨在提供更高级别的安全性。这一研究为未来图像加密技术的改进和发展提供了理论基础和实践指导。