一种动态密钥与DNA交错编码的多图像加密算法

来源：电讯技术杂志2023年第4期北京时间：

作者：陈善学,杜文正,任丽丹

单位：(重庆邮电大学 信息与通信工程学院，重庆 400065)

摘要：针对目前多图像加密算法中置乱效果不佳、DNA编码模式固定及密钥更新方式实用性低等问题，提出了一种基于动态密钥更新与DNA动态交错编码的加密方案。首先，设计了一种利用SHA-256的动态密钥更新方案，通过限制新密钥中的明文信息量摆脱一次一密的密钥系统。其次，改进了三维循环移位置乱方法，并以此降低明文中的相关性。随后，根据混沌序列动态选取DNA编码规则及编码顺序，并在此基础上将图像矩阵逐像素动态交错编码为DNA序列。最后，将编码后的DNA序列与给定序列进行碱基运算完成对明文图像的加密。仿真实验表明，该算法密文图像的相关性可低至10-3，全局信息熵可达7.999 4。该算法能抵挡各种攻击方式，具有较高安全性。

关键词：图像加密；Lorenz超混沌系统；DNA编码；三维循环移位；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61771084)；重庆市自然科学基金(KJQN201800834)