摘要
现有基于混沌的图像密码可能面临低维映射动力学复杂度有限以及不同加密实例之间加密控制序列多样化不足的问题。为克服这些局限性，本文提出了一种一维对数混沌映射以及一种结合动态DNA点突变的明文相关加密方案。该映射将对数拉伸与模折叠相结合，在所研究的参数区间内表现出持续的复杂动力学特性。与逻辑映射和一维余弦逻辑复合映射（1DCLC）相比，该映射具有更宽的正李雅普诺夫指数区域和更稳定的归一化排列熵，同时其派生的二进制序列满足所选用的NIST SP 800-22标准。该加密架构集成了块反转置换、动态DNA编码、对合点突变和混沌XOR掩码。通过HMAC-SHA-256和HKDF-SHA-256对SHA-512明文摘要、一个新的128位公开随机数和256位主密钥进行处理，从而派生混沌参数。在标准灰度图像上的实验表明，该方法具有近似均匀的密文分布、可忽略的相邻像素相关性、接近最大熵、接近理论参考值的差分特性以及显著的一位密钥敏感性。其MATLAB实现实现了约1 MB/s的加密和解密吞吐量。
