椭圆曲线与自适应DNA编码的混沌图像加密算法

目的 当前大多数的混沌图像加密算法采用与明文相关的对称加密方式，存在密钥冗余以及一次一密模式难以实现的问题，为此，提出一种新的椭圆曲线与自适应DNA（deoxyribonucleic acid）编码结合的混沌图像加密算法。方法 算法利用椭圆曲线的公钥密码体制达成密钥共识，结合4维Lorenz超混沌系统产生共识密钥序列用于自适应DNA编码加密，在DNA编解码的扩散过程中内嵌中间密文状态反馈的动态扩散—自适应置换结构以抵抗分割攻击与选择明文攻击，加密过程的密文状态在解密端能够自适应同步，无需额外传输。结果 算法的密钥空间为2²⁵⁶，足以抵抗穷举攻击。通过对多幅不同尺寸的测试图像进行仿真，比特变化率（number of bit change rate，NBCR）均接近50%，密文各方向上的相邻像素相关性均接近于0，信息熵接近理想值8，并且全部通过NIST SP800-22随机性测试以及抗差分攻击分析。其他混沌图像加密算法进行对比分析，结果表明，本文算法具有极高的实用性和安全性。结论 本文算法完善了密钥冗余的问题，提高了算法的可行性，同时通过实验验证了算法的安全性，适合用于对各种尺寸的图像进行加密及相关的信息安全保障。

Chaotic image encryption algorithm based on elliptic curve and adaptive DNA coding