科创中国
基于量子混沌映射和DNA编码的图像加密方法
发布时间: 2022-11-11
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
新技术
行业领域：
生物与新医药技术
成果介绍
为了保证图像信息的安全，结合量子混沌系统和DNA编码理论，提出了一种基于量子混沌映射和DNA编码的图像加密算法。首先采用量子Logistic混沌产生随机序列对图像进行循环移位进行置乱；然后采用量子混沌映射对图像进行动态DNA编码；再采用Lorenz混沌进行DNA加法、异或对图像进行扩散；最后采用量子混沌对图像进行DNA解码得到密文图像。通过以上几部分的结合得到图像加密算法，该算法可以通过给定不同的混沌初值对图像进行加密。
成果亮点
数字图像作为当代多媒体中信息的表达形式,传统的图像加密技术难以满足数字图像加密数据量大、冗余度高的特点。基于混沌的图像加密方法因其具有遍历性、高敏感度和伪随机等特性,更适用于图像加密。本文在对混沌系统理论和DNA编码理论的进行学习与分析的基础之上,设计出两种基于混沌和DNA编码的图像加密方法:设计了一种基于混沌系统与动态DNA编码的数字图像加密技术。利用混沌映射索引序列置乱图像像素位置矩阵,对图像矩阵进行动态DNA编码,并与给定的DNA序列进行碱基运算。再用Keccak对给定的DNA序列计算散列值作为混沌Chen系统的初值,根据超混沌Chen系统产生的四进制超混沌序列对DNA编码像素值进行一定次数的碱基置换。最后通过密文反馈和混沌系统迭代来进一步增强算法的混淆和扩散特性。
团队介绍
科研项目
主持国家自然科学基金青年科学基金1项，国家重点研发计划任务2项，制造业高质量发展专项1项，航空科学基金1项，中国博士后科学基金面上项目1项，黑龙江省普通高等学校青年创新人才培养计划项目1项，横向课题9项。
主讲课程
计算方法、计算流体力学
学术兼职
1.《机电液工程学报》青年编委。
2.《机床与液压（英文版）》青年编委。
3.全国土方机械标准化技术委员会可持续发展分技术委员会委员。
4.中国力学学会流控专委会青年专家组成员。
社会兼职
成都弗格森液压机电有限公司联合技术总监
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-11-29
郭平
黑龙江省创新创业促进会
会长
综合评价
混沌密码和DNA密码作为密码学的两个新的领域,一直得到众多专家、学者的高度关注。两者在图像加密中的应用更是成为了密码学研究中的新的趋势。随着图像数据的急速增长,图像数据安全处理成为了亟待解决的网络安全新挑战。图像加密是密码学、信息安全、图像处理、可视计算的交叉方向也是瞄准科学研究国际前沿的新研究方向。其关键难点在于:如何利用适合图像加密的、新兴的密码学方法,实现复杂度低、安全有效的图像加密。
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评价单位：- (-) 评价时间：2022-11-15
郭平
黑龙江省创新创业促进会
会长
综合评价
混沌密码和DNA密码作为密码学的两个新的领域,一直得到众多专家、学者的高度关注。两者在图像加密中的应用更是成为了密码学研究中的新的趋势。随着图像数据的急速增长,图像数据安全处理成为了亟待解决的网络安全新挑战。图像加密是密码学、信息安全、图像处理、可视计算的交叉方向也是瞄准科学研究国际前沿的新研究方向。其关键难点在于:如何利用适合图像加密的、新兴的密码学方法,实现复杂度低、安全有效的图像加密。
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