| 基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法 |
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| 作者姓名： | 江帆 吴小天 孙伟 |
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| 作者单位： | 1. 中山大学 软件学院, 广州 510006;
2. 中山大学 信息技术教育部重点实验室, 广州 510006;
3. 中山大学 信息科学与技术学院, 广州 510006;
4. 中国科学院信息工程研究所 信息安全国家重点实验室, 北京 100093 |
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| 基金项目： | 中国博士后科学基金资助项目(2014M552269);广东省自然科学基金资助项目(S2013010013728) |
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| 摘 要： | 针对原有Arnold数字图像加密算法中常见的密钥空间不足的问题,提出了一种基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法--SMA;同时为了进一步提高该基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法的安全性,利用图像分层及三层加密结构的思想来加以改进,提出了安全性提升算法--3SMA(3 round SMA)。SMA算法的加密流程首先利用Arnold变换将明文图片扩散到一个较大的稀疏矩阵中,再去除稀疏矩阵中的无效元素得到密文;解密时输入密文图片,依照预先计算好的对换表将密文中的像素调整回原来的位置得到明文。3SMA算法使用三个不同的轮密钥,每一轮都处理明文图像中的两个颜色分量以达到加密的目的。实验表明,与已有的Arnold数字图像加密算法进行对比时,SMA与3SMA算法具有更高的安全性。
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| 关 键 词： | 数字图像加密 Arnold变换 对称加密算法 稀疏矩阵 图像置乱 |
| 收稿时间： | 2014-09-05 |
| 修稿时间： | 2014-11-26 |
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