基于快速混沌置乱的鲁棒型医学图像加密算法.pdf

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1、JournalofComputerApplicationsISSN1001．90812015．02．10计算机应用，2015，35(2)：430—434C0DENJYIIDUhttp：／／www．joea．an文章编号：1001—9081(2015)02—0430—05doi：10．11772／j．issn．1001·9081．2015．02．0430基于快速混沌置乱的鲁棒型医学图像加密算法海洁，杜海龙，邓小鸿(1．郑州大学西亚斯国际学院，河南新郑451150；2．中南大学移动医疗教育部——中国移动联合实验室，长沙410

2、012；3．江西理工大学应用科学学院，江西赣州341000)(通信作者电子邮箱4011663@qq．com)摘要：针对现有基于混沌的医学图像加密算法的鲁棒性和效率不足，提出了一种基于快速混沌置乱的鲁棒型医学图像加密算法RMIEF—CS。算法利用两个低维的混沌系统交替迭代产生混沌序列，较好地解决了由于计算机精度有限而带来的混沌收敛问题；然后利用生成的混沌序列对图像明文数据流进行第一次置乱加密，对得到的密文采用新的混沌序列进行再次置乱得到最终密文。置乱过程中引入双向密文反馈机制增加算法的安全性和鲁棒性；算法利用低维的混沌系统

3、生成密钥，在置乱过程中无需耗时的排序操作，并适合于任何形状的图像，具有较好的时间效率和通用性。通过仿真实验验证了RMIEF—CS具有较好的加密性能，并能在密文受损情况下解密出原始医学图像的近似版本。另外，RMIEF—CS比基于均匀置乱和混沌映射的加密方法在时间效率上提高6倍左右，因而能适用于大数据量的医学图像实时保密传输。关键词：混沌系统；图像置乱；混沌收敛；密文反馈；鲁棒性中图分类号：TP309．7；TP391．4文献标志码：ARobustmedicalimageencryptionalgorithmbasedonfa

4、stchaoticscramblingHA1Jie，DUHailong，DENGXiaohong。’。(I．SiasInternationalUnivemi~,ZhengzhouUnivemity,XinzhengHenan451150，China；2．MobileHealthMin~tryofEducation—ChinaMobileJoiraLaboratory,CentralSouthUniversity,ChangshaHunan410012，China；3．SchoolofAppliedScience，Jian

5、gxiUniversityofScienceandTechnology,GanzhouJiangxi341000，China)Abstract：Inordertoimprovetherobustnessandeficiencyofmedicalimageencryptionalgorithmbasedonchaos，anewrobustmedicalimageencryptionalgorithmbasedonrapidchaoticscramblingnamedRMIEF—cswaspresented．Firstly，

6、thepresentedalgorithmutilizedtwolowdimensionalchaoticsystemstogeneratechaoticsequencewithanalternatingiterativeway，andtheproblemofchaoticconvergenceduetocomputerprecisionwassolved．Secondly，thedatastreamofplaintextimagewasfirstlyscrambledusingthegeneratedchaoticse

7、quence，andtheeiphertextwasscrambledonceagainusinganewchaoticsequencetoobtainthefinalciphertextimage．Inthesecondscramblingprocedure，abidirectionalciphertextfeedbackmechanismwasusedtOenhancethesecurityandrobustnessofRMIEF—CS．Becausetheproposedalgorithmusedthesimple

8、lowchaoticsystemtogeneratekeysequence，anddidnotneedthetime—consumingsortoperation，ithadgoodtimeeficiencyandcouldbesuitableforimageswithanyshape．Thesimulationex