一种基于动态约瑟夫遍历和比特平面交叉置乱–扩散的彩色图像加密算法

本文提出一种基于动态约瑟夫遍历和比特平面交叉置乱–扩散的彩色图像加密算法。首先,对图像的各行像素值求和量化,作为约瑟夫遍历的起点,使得约瑟夫遍历依赖于明文图像;利用斜帐篷混沌系统生成混沌序列并进行量化,得到约瑟夫遍历的步长,然后实现彩色图像的像素位置的约瑟夫遍历,达到置乱的效果。其次,将置乱后的图像像素值进行高低四比特分裂,利用变型Chen混沌系统生成的改进混沌序列对高低四比特序列进行动态置换,初步改变像素值。最后,通过变型Chen混沌系统生成的伪随机灰度值序列对初步加密的密文图像进行扩散操作,进一步增强加密算法的安全性。实验仿真结果表明,该算法加密效果优良,具有密钥空间大、密钥和明文敏感性高、密文图像统计性能好等优点,能够很好地抵御穷举攻击、统计分析攻击、差分攻击和选择明文、已知明文攻击等。