一种基于光全息的图像混合加密算法.pdf

Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用 2011 ，47 （20 ） 201 一种基于光全息的图像混合加密算法 张煜东，吴乐南，王水花 ZHANG Yudong ，WU Lenan ，WANG Shuihua 东南大学 信息科学与工程学院，南京 210096 School of Information Science Engineering ，Southeast University ，Nanjing 210096 ，China ZHANG Yudong ，WU Lenan ，WANG Shuihua.Hybrid image encryption method based on hologram.Computer Engineer- ing and Applications ，2011 ，47 （20 ）：201-205. Abstract ：In order to increase the security performance ，a novel encrypt algorithm is proposed.Traditional Arnold transform is investigated ，and its period is analyzed and found to be related with the size of image.A novel pixel scrambling algorithm is advanced to unify the histogram and augment the key space.Several random numbers generator methods ，namely twister method ，shift-register generator ，modified subtract with borrow generator ，chaotic generator ，are compared.The twister method is found to be best since the corresponding period and key space is the largest.The hologram is calculated to be the final en- crypt image.Experiments show the validness and efficiency of the proposed algorithm ，and the strong frangibility to cropping attack ，noise attack ，and JPEG attack. Key words ：Arnold scrambling ；image encryption ；hologram ；frangibility 摘 要：为了使图像必威体育官网网址性更好，提出一种新的加密算法。研究了传统的Arnold 变换，分析其周期性，指出Arnold 变换的必威体育官网网址性 能与图像尺寸有关。为保证图像直方图均匀化且增大密钥空间，进而提出一种基于随机数序列的像素置乱算法，比较了扭曲法、 移位寄存器、修正SWB 算法、混沌算法，发现扭曲法生成的随机数序列的周期与密钥空间最大。计算二维图像的光全息图作为 加密图像。实验证实了该算法的有效性，对剪切攻击、噪声攻击、JPEG 攻击等具有强脆弱性。 关键词：Arnold 置乱；图像加密；全息图；脆弱性 DOI ：10.3778/j.issn. 1002-8331.2011.20.057 文章编号：1002-8331（2011 ）20-0201-05 文献标识码：A 中图分类号：TN911.73 [8] 1 引言 另外，单一的方法在现实中很容易被攻击者破解 。 随着网络技术的发展，大量个人和公众信息在网络上传