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《图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集》2008年
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高效容错二维图像加解密算法

王颖  赵志文  
【摘要】:密码技术是网络与信息安全技术的核心.对于网络和通信安全来说,最重要的手段就是加密.目前广泛使用的密码体制中,根据数据加解密所使用的密钥的特点,主要分为两大类:一类是基于单密钥的对称密码体制,代表算法有DES和AES;另一类是基于双密钥的公钥密码体制,代表算法是RSA.但是这些算法都是对一维数据进行循环移位和置换等一系列处理,对于二维图像来说,首先将数字图像转化为一维的数据流,再用现代密码体制来进行加密.用这样的方法对图像数据进行加解密,效率必然比较低.因此,对于图像信息来说,传统的加密方法是不适合的.现代网络信息系统中,对信息的加解密技术提出了更高的要求.不但要保证信息的保密性、一致性,更要求有很高的实效性.对于加密技术的选择与研究,必须要从安全性与高效性两个方面考虑.本文中,我们对图像进行基于Arnold变换的置乱处理,对变换次数以及分块方法进行进一步改进.解决的关键问题有两方面:一是加解密算法的安全性与高效性的折衷,实验表明,Arnold变换经过较少的变换次数就可以得到较好的置乱效果,达到较均匀的分布性;同时,Arnold变换的计算复杂性不高,保证了运算处理的速度;而且Arnold变换具有周期性,且不同图像大小的变换周期可知,去乱过程(即图像复原过程)简单易实现.二是算法容错性能的考虑,算法中对图像先分块再加密,这样在传输过程中,如果遇到部分信息丢失或者被攻击的情况,不会导致整幅图像的无法还原,进一步提高了算法的容错性.
【作者单位】:北京师范大学信息科学与技术学院
【分类号】:TP309.7

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