文章摘要:近年来,图像加密技术备受关注。随着人们对通信隐私及网络安全的重视程度提高,对信息加密技术的要求更加严格,图像作为信息的载体之一因其携带信息的有效性生动性而受到重视。本文提出了一种基于DNA编码与交替量子随机行走的彩色图像加密算法。量子随机行走作为出色的密码学工具参与算法流程中各个部分,DNA编码作为核心加密方式完成算法。本文详细描述加密、解密流程,并对所提出算法进行仿真实验验证与结果分析。仿真阶段我们设计模拟密钥参数,编码进行彩色图像加密、解密实验,并进行了相关分析。实验结果表明,本文提出的彩色图像加密算法能够进行安全有效的彩色图像加密,且相关分析表示其加密后图像直方图平稳、像素相关性系数趋近于0、密钥空间2¹²⁸,三通道信息熵达到7.997以上,能够抵御统计攻击、穷举攻击等攻击手段。此外,DNA编码除新颖的编码及运算方式之外还有其独特的生物学特性,为密码学的研究提供新的思路与方向。

文章关键词:量子信息,量子随机行走,图像加密,DNA编码,

项目基金:国家自然科学基金(批准号:11975132,61772295),山东省自然科学基金项目(批准号:ZR2019YQ01),山东省高等教育科技计划(批准号:J18KZ012)资助的课题,