实验项目与实验报告(
1
?/p>
学科:信息与网络安全
学号?/p>
20134088141
姓名:羊?/p>
时间?/p>
11
?/p>
3
?
实验项目?/p>
混沌密码与数字图像加密应用、信息隐?/p>
实验目的?/p>
利用
Matlab
软件基于
Logistic
映射的加密算法对图像进行加密和解密,
以及利用
DEV C++
软件?/p>
Excel
表格绘制图像基于
Logistic
映射的算法产生的混沌现象。理?/p>
Logistic
加密算法,掌握加密过程?/p>
一、实验步骤:
1.
完成实验教程
1-3
2.
登录网络平台修改作业发布密码,上传实验报告一
3.
注册百度知道号,并加入知行网络团队?/p>
一、实验原?/p>
1.
混沌的定?/p>
混沌
(Chaos)
是非线性确定性系统中具有的内在随机现象,
具有运动轨迹的不可预测性?/p>
对系统初值和?/p>
制参数的敏感性以及运动轨迹的遍历特性等?/p>
第一种定义是基于混沌的“蝴蝶效应?/p>
,即倘若一个非线性系统的行为对初始条件的微小变化具有高度
敏感的依赖性,则称混沌运动。这就是说,一个系统的混沌行为对初始条件的变化具有高度敏感性,?/p>
现出极端的不稳定性?/p>
这种高度不稳定性,
是指在相空间内初始极其邻近的两条轨道?/p>
随着时间的推进,
两条轨道的距离彼此以指数形式迅速分离而永不相遇,它们的行为具有局部不稳定性?/p>
第二种混沌定义是基于
Li-Yorke
定理,从数学上严格定义?/p>
Li-Yorke
定理为:?/p>
f(x)
?/p>
[a,b]
上的?/p>
续自映射,若
f(x)
?/p>
3
个周期点,则对任何正整数
n
?/p>
f(x)
?/p>
n
周期点。混沌定义如下:闭区?/p>
I
上的
连续自映?/p>
f(x),
倘若满足条件,则一定出现混沌现象:
?/p>
1
?/p>
f
周期点的周期无上界;
?/p>
2
)闭区间
I
上存在不可数子集
S
?/p>
2. Logisitc
混沌模型
由于混沌系统具有伪随机性、不确定性和对初始条件与系统参数的极为敏感性,其自身的动力学特
性使混沌现象天生具备了应用于保密安全的条件,在图像加密领域表现出良好的应用前景?/p>
Logistic
混沌系统有一个自变量,是一维混沌系统。含有两个自变量的混沌系统是二维的,含有三维系统及多?/p>
三维的混沌系统是高位混沌系统?/p>
Logistic
混沌系统由下式给出:
1
(1
)
[0,1]
n
n
n
n
x
x
x
x
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
n=1,2
,…?/p>
(1)
研究表明,式?/p>
1
)这个看似极为简单的方程当参数λ变化时有极复杂的动态行为。当
0<
λ?/p>
3
时,?/p>
模型性态简单;?/p>
3<
λ?/p>
3.75
时,系统处于倍周期状态;当?/p>
>3.57
时,系统处于混沌状态?/p>
二、实验步?/p>
下面以一?/p>
256
×
256
的图?/p>
test.gif
为例,利?/p>
MATLAB
软件进行图像加密,加密程序如下:
%
混沌加密
Logisitc
加密算法,图片像素为
256*256,
可直接放?/p>
work
子文件夹?/p>
clc;
clear all;