【摘 要】
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近年来,随着大数据和云计算的发展,图像数据的信息安全逐渐受到人们的关注。为了确保网络上图像数据的可靠安全传递,对图像信息的加密是必然选择。然而,目前大部分有关图像加密的算法都具有算法混沌序列过于单一,以及迭代计算过于繁琐等问题。面向当前图像信息加密的迫切需求,本文基于DNA计算,利用DNA序列对图像信息进行编码,基于剩余数制与二次剩余,设计了两种DNA图像加密算法,以求克服上述问题。首先,本文在D
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近年来,随着大数据和云计算的发展,图像数据的信息安全逐渐受到人们的关注。为了确保网络上图像数据的可靠安全传递,对图像信息的加密是必然选择。然而,目前大部分有关图像加密的算法都具有算法混沌序列过于单一,以及迭代计算过于繁琐等问题。面向当前图像信息加密的迫切需求,本文基于DNA计算,利用DNA序列对图像信息进行编码,基于剩余数制与二次剩余,设计了两种DNA图像加密算法,以求克服上述问题。首先,本文在DNA图像加密算法构造中引入剩余数制,构造了基于3-模数集的DNA图像加密算法。算法通过对图像灰度值的剩余表示,将图像进行分解,结合Chen超混沌和Logistic映射,以DNA碱基对分解后的图像进行DNA编码,实现了基于剩余数制的DNA图像加密算法,并与现有DNA图像加密算法进行了比较分析,实验结果表明剩余数制的引入可以实现良好的图像加密效果,验证了算法的有效性。同时,剩余数制可以有效降低DNA编码难度,为后续基于DNA生化实验的图像加密算法实现提供了有益参考。其次,为避免数制逆向转换计算量较大的问题,在一次同余的基础上,将二次剩余应用于DNA图像加密算法中像素点的置乱和扩散,设计了基于二次剩余的DNA图像加密算法,并将两种基于模运算的DNA图像加密算法进行了比较分析,实验结果表明基于剩余数制的DNA图像加密算法可以实现更好的图像信息加密效果,但在计算效率上二次剩余则有更好的表现。
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