基于广义同步的图像加密算法及应用

基于DTCS的广义同步设计的一个带有数字签名的图像加密算法。设驱动系统为类Hénon映射

响应系统为

其中，矩阵A定义为

驱动系统（6.2－1）和响应系统（6.2－2）能够实现关于非线性可逆映射H的广义同步。

发送者Alice和接收者Bob之间需要在不安全的信道上发送图像数据，现设发送者Alice拥有驱动系统（6.2－1）和响应系统（6.2－2），接收者Bob仅拥有驱动系统（6.2－1）和可逆映射H。Alice和Bob共享驱动系统（6.2－1）的初始值和一个对称密钥集

Ks＝（k1，k2，…，k15）

其中，k1＝a，k2＝b为混沌系统（6.2－1）的参数，k3＝x1（0），k4＝x2（0），k5＝x3（0）为混沌系统（6.2－1）的初始值，k6～k14为矩阵A的元素AIJ，i＝1，2，3；j＝1，2，3，k15＝k为加密过程使用的参数。

（1）Alice首先选择驱动系统（6.2－1）的初始值X（0）＝（x1（0），x2（0），x3（0）），设响应系统的初始值为Y（0）＝HX（0），并据此产生混沌序列

｛（X（k），Y（k））｜k＝1，2，3｝(www.xing528.com)

Alice通过公式（6.2－3）产生二进制序列

其中，密钥设置为k＝10－5。

（2）Alice通过公式（6.2－4）将明文图像加密

其中，m1，m2和m3为3个常数。

（3）Alice将密文图像C，CS和数字签名信息S发送给Bob。

（4）Bob根据驱动系统（6.2－1）及其初始值产生混沌序列X（k），并根据可逆映射H得到Y（k）＝HX（k），进而根据公式（6.2－3）得到二进制序列z1和z2。

（5）Bob通过公式（6.2－5）得到解密的明文图像

（6）Bob能够同时获得M和MS，如果M＝MS，表示传输过程成功，否则，C，CS和S一定被攻击者修改过，传输过程失败。