基于有序细胞自动机的图像加密方案  

An image encryption scheme based on sequential CA

作　　者：张晓岩[1] 王超[2] 孙志人[1] 于杨[3] 

机构地区：[1]南京师范大学数学与计算机学院,江苏南京210097 [2]南开大学软件学院,天津300071 [3]南京师范大学电气与自动化工程学院,江苏南京210097

出　　处：《光学精密工程》2008年第9期1781-1786,共6页Optics and Precision Engineering

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.10671095);中国博士后科研基金资助项目(No.20070421028);江苏省博士后科研资助计划项目(No.0602023C);南开大学科研创新基金资助项目(No.zlA2006019)

摘　　要：结合Lafe给出的基于细胞自动机变换的压缩技巧,提出了一个新的基于有序细胞自动机(CA)的图像加密方案。新的方案既利用了基于细胞自动机的变换对二维图像具有良好压缩效果的特点,又用有序细胞自动机的加密技术弥补了Lafe方案中加密效果不理想的缺点,使得密钥空间至少达到2H×2512×233 554 432。模拟结果表明,该方案具有良好的细胞自动机雪崩效应的特性,即局部规则的微小改变将导致密文的大幅度变化,且具有易于实践、成本低等优点。由于有序细胞自动机具有平行结构简单、密钥量大和加密速度快的特点,所以这种加密技术非常适用于光学实现领域的应用。Due to the universality of Cellular Automaton （CA） model, many applications have been found in traditional cryptography and image processing. Combined with Cellular Automaton Transform （CAT） compression technologies, an image encryption approach with enhanced security and more larger key space at least 2^H×2^512×2^33554432 is proposed based on sequential CA. The simulation results show that the proposed scheme has the advantages of convenient realization, avalanche effect, confusion and diffusion properties, and low cost ,which is suitable for optical realization based on the characteristics of simple parallelism structure of sequential CA, very large security key space and fast encryption speed.

关 键 词：细胞自动机 图像处理 图像加密 光学实现 密钥空间 

分 类 号：TP309.7[自动化与计算机技术—计算机系统结构]