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摘要
近年来DNA (DeoxyriboNucleic Acid)存储发展迅速,实现数字图像DNA存储和安全传输成为有待解决的问题。因此该文提出了一种面向DNA存储的基于前向纠错码的图像加密算法。首先使用动态约瑟夫遍历算法对图像像素点进行行置换和列置换,以消除明文图像相邻像素之间的相关性。其次,使用图像分解方法将明文图像分解为8个子图,然后再重新组合,实现了对图像像素值的置换,从而进一步消除明文图像的纹理特征和破坏其统计学特征。再次,对图像进行全局扩散,使明文的微小变化以扩散的形式影响密文,以抵抗差分攻击。最后使用可纠错DNA编码表将图像加密编码为DNA序列,合成后进行存储。算法将明文图像加密成DNA序列并存储,这种存储方式与传统存储介质相比更为安全。同时,可纠错DNA码使得密文可以在DNA存储环境中可靠读取。该文使用3张常用图像包括lena＿gray、peppers＿gray、baboon＿gray,测试算法的安全性以及在DNA存储环境下的鲁棒性。仿真结果表明,该方法可以有效抵御多种密码学攻击,并且在DNA存储环境下对碱基错误和序列缺失等问题表现出良好的鲁棒性。
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