混沌映射与改进CNOT操作的图像加密算法
Image encryption algorithm integrating chaotic mapping and enhanced CNOT operations
1. 佳木斯大学 a. 信息电子技术学院; b. 黑龙江省自主智能与信息处理重点实验室, 黑龙江 佳木斯 154007
2. 佳木斯市卫星导航技术与装备工程技术重点实验室, 黑龙江 佳木斯 154007
摘要
针对传统图像加密算法在抗已知明文攻击和唯密文攻击方面的不足，该算法提出一种结合混沌映射与改进CNOT操作的图像加密方法(The Image Encryption Algorithm Integrating Chaotic Mapping and Enhanced CNOT Operations，IEA-CECO)。通过提取图像哈希值动态生成混沌参数，实现“一图一钥”的密钥绑定；采用改进的CNOT操作，结合条件翻转最高位和级联扩散机制，增强非线性混淆能力。实验结果表明，该算法密钥敏感性达50%，加密图像直方图标准差降至8.7，相邻像素相关系数趋近于0，信息熵提升至7.9567，同时加密效率满足实时性需求。IEA-CECO算法有效解决了密钥静态性和统计残留问题，适用于高安全性实时图像加密场景。
基金项目
黑龙江省自然科学基金联合基金培育项目(PL2024F002)
黑龙江省省属高等学校基本科研业务费优秀创新团队建设项目(2022-KYYWF-0654)
黑龙江省自主智能与信息处理重点实验室开放课题(ZZXC202302)
佳木斯大学"东极"学术团队(DJXSTD202417)
黑龙江省省属本科高校优秀青年教师基础研究支持计划(YQJH2024239)
大学生创新创业计划(S202310222013)
黑龙江省省属高等学校基本科研业务费项目(2023-KYYWF-0580)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.05.0188
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第1期
发布历史
[2025-09-15] 优先出版
引用本文
张磊, 蒲冰倩, 姜鸽, 等. 混沌映射与改进CNOT操作的图像加密算法 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (1). (2025-09-17). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.05.0188. (Zhang Lei, Pu Bingqian, Jiang Ge, et al. Image encryption algorithm integrating chaotic mapping and enhanced CNOT operations [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (1). (2025-09-17). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.05.0188. )
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
《计算机应用研究》创刊于1984年，是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。
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