计算机应用研究

作者：马英杰,洪辉,张磊,刘亚奇,

单位：北京电子科技学院a.电子与通信工程系;b.网络空间安全系;c.信息安全研究所,北京100070；

关键词：混沌,二维元胞自动机,二维耦合映像格,图像加密,

基金：中央高校基本科研业务费资金资助项目(3282024060,3282023054)；；

针对时空混沌系统中遇到的混沌强度不足等问题，提出了一种基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映射格系统方案。基于初等元胞自动机，设计了二维动态元胞自动机，通过变换其迭代次数，动态选取迭代规则和方向，实现状态的多样性更新，从而增强了元胞的伪随机特性。在每次元胞状态更新时，根据格子所对应元胞的行和列位置动态生成耦合索引值，并利用索引值对混沌序列施加扰动提升序列的随机性，降低了格子之间的相关性。对系统动力学特性进行分析，发现其有较强的混沌特性和随机性，能够有效延长系统的周期，增强遍历性。最后，利用SHA-256运算生成混沌系统初始化参数，结合系统的输出序列和DNA编码设计出一种图像加密算法，并对该算法进行信息熵等性能分析。实验结果表明，该算法加密结果拥有较好的统计特性和安全性，在图像加密领域有较好的应用前景。

来源：2024年第11期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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