A probabilistic image encryption algorithm based on Huffman coding

doi:10.1016/j.jfranklin.2026.108656

A probabilistic image encryption algorithm based on Huffman coding

2026-05-15

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DOI：10.1016/j.jfranklin.2026.108656

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现有的大部分图像加密算法是确定性的：给定密钥和明文图像，加密过程始终产生唯一的密文图像，无论何时进行加密。这一特性使其易受已知/选择明文攻击。为解决此问题，本文提出了一种基于霍夫曼编码的概率性图像加密算法。采用组合混沌映射生成密码学安全的伪随机序列，作为等效密钥。首先使用霍夫曼编码压缩明文图像；然后将计算机生成的辅助伪随机序列自适应地嵌入压缩数据。随后采用自适应混淆步骤，并结合四通道提升式变换扩散过程生成最终密文图像。仿真结果表明，所提算法生成的密文图像具有良好的统计特性，并表现出强系统敏感性——特别是嵌入的辅助序列对算法的概率特性和安全性有显著贡献。因此，该算法适用于具有严格保护要求的信息安全应用。

Keyword:

probabilistic encryption

Huffman coding

chaotic map

image encryption

pseudo-random sequence

A probabilistic image encryption algorithm based on Huffman coding

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