Robust Hyperchaotic Attractor-Based Image Encryption and FPGA Implementation

Han Bao

doi:10.1109/JIOT.2026.3680128

Robust Hyperchaotic Attractor-Based Image Encryption and FPGA Implementation

2026-04-02

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AI

Bocheng Bao (Bocheng Bao)

DOI：10.1109/JIOT.2026.3680128

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低维可控动力学和高随机性超混沌映射的发展具有重要意义和挑战。为解决这些问题，我们提出了一种新型2-D环面超混沌映射（2D-THM）。该映射通过环面投影构建，确保全局有界性并产生多样的花瓣状超混沌吸引子。特别是环面参数能够灵活控制吸引子结构和模式特征。基于数值模拟和熵指标的对比分析表明，2D-THM实现了更优的复杂度和鲁棒超混沌特性。基于该映射，提出了一种新型图像加密算法。该算法利用吸引子特征实现高存储效率，特别适用于资源受限环境。全面的安全分析确认其对各类攻击具有强抵抗性。此外，该算法在可编程逻辑门阵列（FPGA）平台上实现，对1-MB图像的加密时间为47 ms，且功耗低、RAM利用率高，从而验证了其实用效率和硬件适应性。

Keyword:

Attractor features

field-programmable gate array (FPGA) implementation

image encryption

robust hyperchaos

torus hyperchaotic map (THM)

Robust Hyperchaotic Attractor-Based Image Encryption and FPGA Implementation

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