基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映像格系统及其动态特性
Pseudo random coupled image lattice system based on two dimensional dynamic cellular automata and its dynamic characteristics
1. 北京电子科技学院 电子与通信工程系, 北京 100070
2. 北京电子科技学院 网络空间安全系, 北京 100070
3. 北京电子科技学院 信息安全研究所, 北京 100070
摘要
针对时空混沌系统中遇到的混沌强度不足等问题，提出了一种基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映射格系统方案。基于初等元胞自动机，设计了二维动态元胞自动机，通过变换其迭代次数，动态选取迭代规则和方向，实现状态的多样性更新，从而增强了元胞的伪随机特性。在每次元胞状态更新时，根据格子所对应元胞的行和列位置动态生成耦合索引值，并利用索引值对混沌序列施加扰动提升序列的随机性，降低了格子之间的相关性。对系统动力学特性进行分析，发现有较强的混沌特性和随机性，能够有效延长系统的周期，增强遍历性。最后，利用SHA-256运算生成混沌系统初始化参数，结合系统的输出序列和DNA编码设计出一种图像加密算法，对该算法进行信息熵等性能分析。实验结果表明，该算法加密结果拥有较好的统计特性和安全性，在图像加密领域有较高应用前景。
基金项目
中央高校基本科研业务费资金资助项目(3282023054)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0079
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第11期
发布历史
[2024-07-30] 优先出版
引用本文
马英杰, 洪辉, 张磊, 等. 基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映像格系统及其动态特性 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (11). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0079. (Ma Yingjie, Hong Hui, Zhang Lei, et al. Pseudo random coupled image lattice system based on two dimensional dynamic cellular automata and its dynamic characteristics [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (11). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0079. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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