三维复合混沌系统及其在图像加密的应用

来源：计算机工程与应用杂志2023年第20期北京时间：

作者：于万波, 黄蓉荣, 王文晋

单位：大连大学 信息工程学院，辽宁 大连 116622

摘要：混沌是非线性学的一个重要学科，在信息安全、物理学和经济学等领域得到了广泛应用，持续构造新的混沌系统是有意义的。针对这一情况，构造了一类包含迭代次数[t]的三维三角函数复合混沌系统，对系统的动力学行为进行测试和分析，通过对系统分岔图、Lyapunov指数、周期点导数、谱熵等进行分析，确定其具有较强的混沌特性和较大的混沌区间，同时证明了混沌系统满足Devaney混沌定义，通过对系统随机生成的混沌序列进行0-1测试和NIST测试确定其混沌序列质量良好。因此基于该系统的混沌序列对图像进行加密，实现简单，加密速度快，同时对加密结果的各项指标系数进行了计算和分析，测试结果均非常接近理论最优值。其中，密钥空间很大，可达10252。与最近的其他方法进行对比，结果表明，基于该系统的加密方案可以具有较强的安全性和可靠性。

关键词：三维混沌系统,Devaney混沌,图像加密,密钥空间