基于数据特征的图像加密新技术研究

The development of network and multimedia make the image encryption technology to cause more attention. Because of the specility of image data and semantic expression, the traditional encryption algorithm designed for text cannot meet the requirements of application.Based on this, a new scheme of image encryption based on large-scale diffusion and confusion components will be reasearched , which has high diffusion efficiency , suitable for large data encryption, facilitates parallel processing based on GPU.The main contents includes: The design of boolean function to construct large scale diffusion and confusion components and its security analysis. The random test especilly for image data; image encryption algorithm;Implementation of image encryption algorithm and its comparable evaluation.Study on new method of safety evaluation of encryption image according to characteristics of image data.Implementation and optimization for the parallel processing of novel algorithm based on GPU.Besides NIST random test, additional tests according to image data will be tried, such as pixel level test, block level test or color space distance test, and so on. The subject strive to get efficient image encryption algorithm.

网络和多媒体技术的发展使图像加密技术成为研究热点。图像在数据和语义表达上的特殊性又使基于文本的经典加密算法无法满足应用实际需求，而针对图像加密的现有算法又存在种种不足。 基于此，本课题提出基于新的大规模信元扩散和混合组件来实现图像加密，这一新方案具有信元扩散效率高、适合图像大数据量加密、有利于基于GPU的并行处理等特点。主要研究内容包括：大规模加密组件的扩压布尔函数设计及安全性分析；针对图像数据的随机性测评；图像加密算法的实现及其效果的比较评估；基于数据特点的图像加密新型安全性测评方法研究；基于GPU的算法并行处理及优化实现等。在NIST随机性测试的基础上，还将结合图像语义表达的特殊性，在像素、颜色空间等层次进行图像数据所特有的随机性测试，力求得到高效安全的图像加密新型算法。

网络和多媒体技术的发展使图像加密技术成为研究热点。图像在数据和语义表达上的特殊性又使基于文本的经典加密算法无法满足应用实际需求，而针对图像加密的现有算法又存在种种不足。 本课题研究基于新的大规模信元扩散和混合组件来实现图像加密，新方案具有信元扩散效率高、适合图像大数据量加密、有利于基于GPU的并行处理等特点。主要研究内容包括：大规模加密组件的扩压布尔函数设计及安全性分析；针对图像数据的随机性测评；图像加密算法的实现及其效果的比较评估；基于数据特点的图像加密新型安全性测评方法研究；基于GPU的算法并行处理及优化实现等。项目研究了基于数据的图像特征提取，设计实现了基于扩散码的图像加密算法，利用GPU对算法进行了并行优化处理。算法相关研究成果可以应用于国民经济相关领域。