admin 由于混沌信号具有对初始的极端敏感性、_类噪声、易于产生和再生、其数学模型比较适合用计算机迭代实现等优良性质。很适合用于信息加密和解密，吸引了越来越多的密码学者的密切关注。为此，我们利用利用混沌同步理论对视频图像文件进行加密处理，采用混沌理论中的Logistic映射序列密码加密系统进行加密，实验表明，该加密技术非常适用于视频图像文件加密。
一、混沌相关理论
1、混沌的定义
定义闭区间I上的连续自映射f(x)，若其满足以下几个条件，那么本文即可确定它存在着混沌现象：
（1）定义f任意正整数的周期点信息，即对所有的n∈N，存在X∈I，使fn(x)=x。
（2）存在不可数子集K∈I，K对f不变的且K不是周期点集，即K∈Ω(f)/p(f)，其中Ω(f)是f非游荡点，p(f)为f周期点集，对于任意的x，y∈K有：
对于每一X∈K，及周期点y，有：
则称f是混沌的。对混沌f的迭代下，公式(2)表明了X内的任意的两个轨道是相互靠近的，同时有时候也是相互分开的。公式(3)表明了周期轨道并非渐近的。所以说，区间I在混沌厂的强大作用下，就会呈现出一片混乱的运动得状态，在完全确定的混沌f的一次次二进制明文序列m2,m1,m0_迭代下，也就是出现了这种随机的状态。
2、_Logistic模型
Logistic映射是混沌理论中比较典型的一维混沌映射，该映射可以定义如下表示：
从公式(4)中可以看出，Logistic映射包括了基本的混沌理论的最根本的思想，主要包含了从倍周期到混沌等基本的模式框架，其中，0<μ≤4标识的是分支参数，xn+1∈(o，1)，通常当0<μ1≤3时，此时该系统的稳态解是不动点，如果μ=μ1=3时候，此时的稳态解则从周期1转变成了周期2，也就是二分叉过程。通常情况下，一般謬如果达到极限值，μ0=3.5699456时，那么此时系统的稳态解则为周期解，也就是在区间3.5699456<μ≤4，此时logistic映射呈现混沌状态。
二、基于序列密码混沌同步视频图像文件加密
同步是指两个或多个系统，在外部驱动或者相互藕合的作用下，调整它们的某个动态性质以达到具有相同性质的过程。同步不仅是一种广泛存在的现象，而且一直是科学技术中一个重要的基本概念。在17世纪的物理学家基于钟摆的研究发现了同步理论，他通过耦合米实现钟摆的同步的震荡，之后不少学者对其进行了进一步的研究，科学家将同步理论应用到了不同的学科领域。这些研究大多都是建立在周期运动的基础之上的。
在20世纪90年代，美国海军实验室两位科学家首先提H{了驱动响应同步技术，并将该技术应用到电子线路中，同时首次观察到了混沌同步现象，这些发现结束了长期以来人们所认为的混沌是不能同步的错误。之后对混沌同步的研究开始受到各界的广泛关注，因为混沌同步在激光技术以及通信保密中应用非常理_想，所以，混沌系统同步逐渐地成为了非线性科学研究领域中最受人关注的问题之一。
本文采用了混沌同步理论来对视频图像文件加密处理。其中主要利用的是序列加密技术。序列加密主要采用的是一种私钥加密机制，其具备了非常高的通信效率，而且没有数据扩展以及误差传递等缺点，主要作用就是将信息中的明文信息按照字符逐位的进行信息加密。序列加密系统结果图如图1所示，从图中可以看出，各种明文消息，或者语言图像等都可以通过量化编
码技术转变为二进制的数字编码，所以本文假设序列密码中的明文信息、密文空间信息以及密钥都是通过二迸制序列构成的。
本文将混沌序列密码系统采用（M，C，K，Ek，Dk，Zk）的六元组来详细描述，M表示的是明文空间，C表示的是密文空间，而K则是密钥空间，定义每一个密钥危EK，通过算法Z来确定一个二进制密钥序列Z(k)=（z1，z2....zn），Ek和Dk分别表示密钥后在算法别乍用下生成的密钥序列与明文文件加密和解密规则，目前已提出的序列加密算法基本上都是利用密钥和明文的异或而得到密文。当明文为m=m0，m1，...，mn-1时，在密钥下k的加密过程为：
（1）加密算法Z自定一个二进制密钒序列Z(k)=z0，z1，z2.....。
（2）对i=0,1，…，n-1。计算ci=mig茌zi，密文为c=Ek(m）=c0,c1，c2，cn-1，其中g茌表示模2加。
（3）对密文c的解密过程为：对i=0,1，…，n-l，计算mi=cig茌zi由此恢复明文m=Dk(m）=m0，m1，...，mn-1。
上述原理可以看出，混沌密钥序列Z(k)=z0，z1，z2.....，主要是来恒定混沌序列密码系统的安全性，通常密码序列加密体制中序列密码强度完全依赖于密码序列的产生器生成序列的随机性和不可预测性，也就是说序列加密体制安全的核心问题是密钥序列生成器的设计，系统的安全性也完全由密钥流的性质所决定。目前提出的攻击方法大都利用了这一特点。因此，序列加密系统设计的主要任务就是研究如何用一个较短的密钥生成一个长的安全的密钥序列。
三、仿真、实验设计
本文采用matlab7.1进行编程设计，采用本文提出的加密算法对128x256的灰度图像文件进行实验加密，按照上述方法进行实验设计，仿真实验结果如图2所示。
从图2中可以看出，本文提出的混沌同步密码加密技术可以对图像文件加密。
小知识之闭区间
数学用语，与开区间相对。直线上介于固定的两点间的所有点的集合（包含给定的两点）。 闭区间是直线上的连通的闭集。由于它是有界闭集，所以它是紧致的。
