整合ChaCha20哈希运算的分块扩散自适应图像加密算法

• 作者: 宋金林 张绍武
• 来源期刊: 中国图象图形学报
• 学科: 工学
• 关键词: ChaCha20哈希运算 置乱 扩散 分块 图像加密
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 图像处理与编码
• 页码范围: 698-710
• 页数: 13页
• 分类号: TP309.7
• 字数: 9120字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11834/jig.20160603

摘要

目的 针对数字图像网络传输安全性和混沌加密算法自适应差的问题,提出一种基于ChaCha20哈希运算的分块扩散自适应图像加密算法(BDCH).方法 BDCH算法首先通过分段线性混沌映射(PWLCM)产生的混沌序列填充明文图像,使其成为方形图像;其次,利用初始输入密钥及明文图像总和,通过ChaCha20哈希运算生成8×8的初始哈希矩阵,并与PWLCM混沌映射生成的伪随机序列作用,联合产生哈希密钥矩阵,PWLCM的迭代初值选取为初始密钥矩阵均值、初始密钥及明文图像归一化均值;然后,利用Arnold和PWLCM映射同步置乱扩散整幅图像,并分成互不重叠的8×8大小图像块;最后,采用哈希密钥矩阵对图像块进行两轮扩散,完成图像加密.结果 灰度及彩色图像的计算机仿真与性能分析表明,BDCH算法的信息熵、峰值性噪比、密钥敏感性指标优于其他加密算法,并且解决了直接使用初始哈希矩阵会产生的弱密钥问题,密钥空间大.结论 结合同步置乱扩散和哈希密钥矩阵非线性分块扩散的BDCH算法可有效抵抗各种攻击,安全性高、自适应性强,适合各种类型的灰度及彩色图像加密,潜在应用价值大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋金林	西北工业大学自动化学院	1	8	1.0	1.0
2	张绍武		1	8	1.0	1.0