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Advanced image encryption algorithm for Web3.0
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AI
DOI：10.1007/s10586-025-05295-z.png)
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摘要
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随着互联网时代逐步从Web2.0向Web3.0过渡，图像数据的价值持续提升。为确保用户利益，引入了一种基于二维压缩感知和二维混沌系统的图像加密算法。首先，我们研究了压缩感知技术，并识别出一个关键问题：基于混沌的压缩感知表现出较强的明文敏感性。因此，本文引入了一种新型二维混沌系统，能够同时生成两个不相关的混沌序列——这些序列作为二维压缩感知的行和列的测量矩阵，同时也可应用于图像加密的置乱过程。其次，与高维混沌矩阵相比，二维混沌矩阵在构造上更简单，计算复杂度更低。同时，为进一步降低该图像加密算法的计算复杂度，本研究创新性地在二维压缩感知过程中采用二进制测量矩阵。第三，传统的压缩感知计算通常需要将二维图像转换为向量后应用测量矩阵，这一过程消耗大量存储空间并增加算法复杂度。与需要先将二维图像转换为向量再应用测量矩阵的传统压缩感知方法不同（导致高存储需求和计算复杂度增加）——我们的方法直接沿图像的行和列应用二维压缩感知。这使得压缩计算可以直接沿行和列进行，提高了算法的执行效率。这一创新方法契合Web3.0的发展趋势，为保护日益增长价值的图像数据提供了安全高效的解决方案。实验结果表明，所提出的加密算法能够有效抵御图像的统计攻击、暴力攻击和明文攻击。此外，该方法还表现出良好的压缩效果和鲁棒性。
Keyword:
Web3.0
Robust image encryption
Innovative 2D chaotic system
2D CS
期刊
C
IF:
0
论文数:
691
被引数:
1
机构
引用论文
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