毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

一．研究背景及现状

随着Internet和多媒体技术的发展和成熟,信息时代己经不容忽视地向我们走来:数字化信息以各种形式在网络上迅速便捷地传输,电子商务、电子政务则通过网络为我们提供了各种服务,但是与此同时也带来了信息安全的隐患问题。据统计,全世界几乎每20秒钟就有一起黑客入侵事件发生。另据美国联邦调查局调查,仅美国每年由于信息安全问题所造成的经济损失就超过170亿美元。现在,信息安全技术不但关系到个人通信的隐私问题,关系到一个企业的商业机密乃至企业的生存问题,而且也关系到一个国家的安全问题。因此,信息安全技术正越来越受到全社会的普遍关注。

随着多媒体技术、信息存储技术的迅速发展和网络带宽限制的放松,越来越多的数字图像得以在网络上传输,并逐步成为人们获取信息的重要手段之一。网络上的这些图像信息有些无关紧要,有些却至关重要,其中有可能涉及到个人的隐私、公司的利益、军事的机密、国家的安全。另一方面,网络的普及、Internet技术的发展使得人们很容易接触并搜集到网络中这些图像信息,无论这种搜集是善意还是恶意、合法还是非法,图像传输的安全问题逐步成为众所关心的问题,对发送的图像进行可靠的安全处理也成为当前研究的重要方向之一。

加密^[2]在网络上的作用就是防止有用或私有化信息在网络上被拦截和窃取。我们知道在互联网上进行文件传输、电子邮件商务往来存在许多不安全因素，特别是对于一些大公司和一些机密文件在网络上传输，对传输过程中的安全性要求更高。而且这种不安全性是互联网存在基础TCP/IP协议所固有的，包括一些基于TCP/IP的服务;所以为了保证安全，我们必须给文件加密。

经典密码学^[3]对于一维数据流提供了很好的加解密算法,由于将明文数据加密成密文数据,使得在网络传输中非法拦截者无法从中获得信息,从而达到保密的目的,诸如DES、RSA等著名现代密码^[10]体制得到了广泛的应用。尽管我们可以将图像数据看成一维数据流,使用传统的加密算法进行加密,但是这些算法往往忽视了数字图像的一些特殊性质如二维的自相似性、大数据量等,而且传统加密算法很难满足网络传输中的实时性要求,因此数字图像的加密技术是一个值得深入研究的课题。

1.1 DES算法产生背景及其现状

DES^[5]是Data Encryption Standard（数据加密标准）的缩写。它是由IBM公司在1971年设计出的一个加密算法，美国国家标准局（NBS）于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准。

DES自从公布以来，已成为金融界及其他各种行业最广泛应用的对称密钥密码系统。DES是分组密码的典型代表，也是第一个被公布出来的标准算法。原来规定DES算法的使用期为10年，可能是DES尚未受到严重威胁，更主要是新的数据加密标准研制工作尚未完成，或意见尚未统一，所以当时的美国政府宣布延长它的使用期，因而DES超期服役到2000年。近三十年来，尽管计算机硬件及破解密码技术的发展日新月异，若撇开DES的密钥太短，易于被使用穷举密钥搜寻法找到密钥的攻击法不谈，直到进入20世纪90年代以后，以色列的密码学家Shamir等人提出一种差分分析法，以后日本人也提出了类似的方法，这才称得上对它有了攻击的方法。严格地说Shamir的差分分析法也只是理论上的价值。至少到目前为止是这样，比如后来的线形逼迫法，它是一种已知明文攻击，需要约4.3981012个明、密文对，在这样苛刻的要求下，还要付出很大的代价才能解出一个密钥。不管是差分攻击还是线性攻击法，对于DES的安全性也仅仅只做到了质疑的地步并未从根本上破解DES。也就是说，若是能用类似Triple-DES或是DESX的方式加长密钥长度，仍不失为一个安全的密码系统。

1.2传输系统的国内外研究现状