基于Diophantus模型与动态S盒的图像加密算法

为解决当前S盒加密算法主要是借助固定S盒进行像素扩散,且S盒的生成与明文无关,导致其安全性不佳的不足,提出一种基于线性Diophantus模型与循环移位动态S盒的图像加密算法。从Logistic映射迭代生成的混沌数组中选择两个元素,计算Diophantus模型的系数,获取两个解集合,定义位置排序法,形成置乱密钥;借助外部密钥,生成2DLogistic映射的初始条件,输出随机整数序列,基于等尺度变换,拓展2D Arnold映射,形成矩形变换机制,获取系数矩阵;基于有限域理论,设计循环移位动态S盒,构建像素扩散模型;利用改进的引力模型,定义密文深度增强机制,优化密文的NPCR(number of pixels change rate)与UACI(unified average changed intensity)值。实验结果表明,与基于固定S盒的加密技术相比,所提算法的安全性与加密效率更高。