基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法

作     者：牛莹 张勋才 NIU Ying;ZHANG Xuncai

作者机构：郑州轻工业大学建筑环境工程学院郑州450002 郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450002 

出 版 物：《电子与信息学报》 (Journal of Electronics & Information Technology)

年 卷 期：2020年第42卷第6期

页      面：1383-1391页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 1105[军事学-军队指挥学] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 110505[军事学-密码学] 110503[军事学-军事通信学] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61602424,U1804262) 河南省重点研发与推广专项(202102210177,192102210134) 

主　　题：图像加密 DNA动态编码 约瑟夫遍历 置换 

摘      要：数字图像传输和存储的安全问题已成为信息安全研究的热点。该文提出一种基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密方法。首先将混沌映射产生的随机序列作为约瑟夫遍历的变步长,改进约瑟夫遍历问题,并采用改进的约瑟夫遍历对图像像素位置进行置乱;其次,动态选择DNA编码规则,对图像像素进行DNA编码,并与给定的DNA序列进行碱基运算;DNA编码规则的动态选择,很好地解决了DNA编码规则少所带来的安全隐患,提高了算法的安全性。最后通过密文反馈和混沌系统迭代来进一步增强算法的混淆和扩散特性。实验和安全性分析结果表明,该算法不仅对密钥的敏感性强,而且能有效抵御统计性分析和穷举分析等攻击操作。