32、基于 Rossler 的新型混沌图像加密算法

基于 Rossler 的新型混沌图像加密算法

1 引言

随着计算机和互联网的飞速发展，网络传输变得更加便捷和快速，越来越多的信息在网络中传输。然而，信息的频繁交换使得加密技术变得至关重要，以确保传输和接收信息的安全性。传统的加密方法对于大量数据的实时处理需求难以满足，近年来，基于非线性混沌的加密技术成为研究热点。

设计一个安全可靠的加密算法需要考虑以下几个方面：
1. 密钥空间是否足够大，能否有效抵抗暴力攻击。
2. 算法生成的灰度图像是否经过置乱和扩散处理，密文和相邻像素值是否随机均匀分布，从而抵抗统计攻击。
3. 加密算法是否对明文和密文敏感，能否有效抵抗差分攻击。

本文提出了一种基于三维 Rossler 系统的新型混沌图像加密算法，该算法将明文和初始值相结合生成初始密钥，不仅对初始值敏感，还与明文密切相关，能够有效抵抗选择明文攻击。同时，该算法应用了置乱和扩散理论，使加密图像更加复杂，能够有效克服已知明文和选择明文攻击的缺陷。

2 基于 Rossler 的新型混沌图像加密算法

2.1 Rossler 混沌映射

Rossler 系统是一个混沌映射，其动力学由三维微分方程描述：

ẋ₁ = -x₂ - x₃

ẋ₂ = x₁ + a * x₂

ẋ₃ = b + x₃ * (x₁ - c)

其中， ẋᵢ = d xᵢ / dt 表示系统状态量 xᵢ (i = 1, 2, 3) 对时间