第
15
卷第
2
期
2014
年
4
月
信息工程大学学报
Journal of Information Engineering University
DOI:
10.
3969/j.
issn. 1671
-0
673.2014.02.004
Vo
l. 15
No.2
Apr.2014
基于信息隐藏的混沌
JPEG
图像加密算法
王唯,刘粉林,赵正
(信息工程大学,河南郑州
450001)
摘要:结合图像数据冗余性特点和图像压缩过程给出一种
JPEG
图像加密算法。在加密过程
中:一方面结合压缩方法的特性,构造了加密算法,使得加密尽量不影响压缩;另一方面引入
128bit
的随机数,每次加密该随机数均不同。加密完成后,将该随机数嵌入到加密后图像的最
低有效位后得到最终的密文图像。实验和分析表明该算法具有较好的安全性。此外,虽然加
密过程导致图像
DCT
系数的损失,但并不影响解密后图像的视觉效果。
关键词:四维混沌系统;图像力口密;冗余性
中图分类号
:TN919.81
文献标识码
:A
文章编号:
1671
-0
673
(2014
)02
-0
148
-0
8
Chaotic
Image
Encryption
AIgorithm
ßased
on
Information
Hiding
W
ANG
Wei
,
LIU
Fen-lin
,
ZHAO
Zheng
(Information
Engineering
University
,
Zhengzhou
450001
, China)
Abstract:
A chaotic image encryption algorithm based on information hiding is proposed by combi-
ning the redundancy of image data and the idea of information hiding. The sub-key is generated by
the user key and a 128bit random number
, making
the
sub-key different for every encryption proce-
dure. Hence
, the
encηption
algorithm is resistant to both chosen plain-text attack and chosen ci-
pher-text attack. In addition
, the random number
used
in encryption is embedded in the image
by
information hiding technique , so that receivers do not
need
a related random number generator to re-
cover the key. Experimental results show that the algorithm is more secure.
Key
words
:4D
chaotic system; image encryption; redundancy
随着
Internet
、多媒体技术和现代电子商务的不断发展,利用网络传输图像数据不仅方便、快捷,而且
不受地域限制。由于某些图像数据的特殊性,收发双方均不希望所传送的图像被非法浏览或处理,因此图
像加密技术受到广泛关注。早期图像加密技术主要包括基于矩阵变换/像素置换的图像加密技术,基于秘
密分割与秘密共享的图像加密技术,以及基于现代密码体制的图像加密技术等
[1]
。由于这些算法在加密
时并未考虑图像自身特点,如数据量大、存储方式特别、冗余较大等,当数字图像在应用上述算法加密时存
在加密速度慢,安全性差等问题
[23]o
因此,对于数字图像信息加密需要重新设计一类适合数字图像数据
特点的加密算法。?昆沌图像加密技术应运而生,并逐渐受到重视[叫]。
目前结合
j
昆沌的图像加密技术主要可分为
3
类:①基于
1
昆沌的图像置乱技术,利用混沌序列实现图像
置乱;②基于混沌的像素值加密技术,利用混沌序列实现图像像素值加密;③利用混沌序列同时实现图像
置乱和像素值加密。
本文结合图像数据冗余性特点和图像压缩过程给出一种
JPEG
图像加密算法。在加密过程中,一方
面结合压缩方法的特性,构造了加密算法,使得加密尽量不影响压缩;另一方面引入
128bit
的随机数,每次
收稿日期
:2013~8-22
;修回日期
:2013-11~2
作者简介:王
唯(1
980
- )
,男,硕士生,主要研究方向为图像加密、信息隐藏。