Image Encryption Algorithm Based on a Novel Wide-Range Discrete Hyperchaotic Map

doi:10.3390/math10152583

Image Encryption Algorithm Based on a Novel Wide-Range Discrete Hyperchaotic Map

2022-07-25

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DOI：10.3390/math10152583

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现有超混沌系统存在参数范围小和密钥空间小的缺陷。因此，本文基于正弦映射的数学模型提出了一种新型宽范围离散超混沌映射（3D-SCC）。动态数值分析表明，该映射具有宽参数范围、高敏感性和序列高灵敏度以及良好的遍历性，这证明该系统非常适合通信加密领域。此外，本文提出了一种基于动态循环移位置乱算法和图像敏感函数的图像加密算法。首先，通过图像敏感函数提取图像特征并输入混沌映射。然后，对明文图像进行整数小波分解，并用动态循环移位算法对低频部分进行置乱。随后，将置乱后的低频部分和高频部分通过小波重构，再与混沌矩阵图像进行逐位异或运算，得到最终的密文图像。实验结果表明，平均NPCR为99.6024%，平均UACI为33.4630%，平均局部香农熵为7.9029，表明密文的统计特性更接近理想值。抗攻击测试显示，该算法能有效抵抗裁剪攻击和噪声攻击。因此，该算法在图像加密领域具有很高的应用价值。

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