《电子技术应用》2023年第49卷第1期CircuitsandSystems电路与系统基于混沌浮点运算的医学图像加密方法与FPGA实现*庞宇1，魏东1，王俊超2（1.重庆邮电大学光电信息感测与信息传输实验室重庆400065；2.重庆大学微电子与通信工程学院，重庆400044）摘要：针对医学图像数据在互联网传输中的高机密性需求，提出一种基于Logistic混沌浮点数运算的加密方法用于医学图像加密。在该加密方法中，结合双精度浮点运算设计了基于Logistic混沌的伪随机数序列发生器（PRNG），并采用硬件描述语言Verilog对PRNG进行了硬件描述。在Altera公司CycloneIV系列DE2-115开发平台上实现了加密方法综合设计。从密钥敏感性测试、直方图分析、相关性检验、信息熵处理等密码学角度分析了加密算法的安全性。通过将文中提出的图像加密算法与现有的一些图像加密算法进行比较，发现经过该加密算法加密后图像具有对密钥敏感、相关系数小、信息熵高等特点。此外，基于FPGA的硬件加密系统加密稳定性高，实时性好。关键词：图像加密；混沌映射；浮点数运算；PRNG；FPGA中图分类号：TP309文献标志码：ADOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222975中文引用格式：庞宇，魏东，王俊超.基于混沌浮点运算的医学图像加密方法与FPGA实现[J].电子技术应用，2023，49(1)：135-140.英文引用格式：PangYu，WeiDong，WangJunchao.Amedicalimageencryptionmethodbasedonchaosfloating-pointoperationanditsrealizationbyFPGA[J].ApplicationofElectronicTechnique，2023，49(1)：135-140.Amedicalimageencryptionmethodbasedonchaosfloating-pointoperationanditsrealizationbyFPGAPangYu1，WeiDong1，WangJunchao2(1.PhotoelectronicInformationSensingandTransmissionTechnologyLaboratory，ChongqingUniversityofPostsandTelecommu‐nications，Chongqing400065，China；2.SchoolofMicroelectronicsandCommunicationEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：AimingatthehighconfidentialityrequirementofmedicalimagedatatransmissionintheInternet,anencryptionmethodbasedonLogisticchaoticfloatingpointnumberoperationisproposedformedicalimageencryption.Inthisencryptionmethod,PRNGbasedonLogisticchaoswasdesignedwithdouble-precisionfloating-pointoperationsanddescribedbytheVer‐ilog.Thecomprehensivedesignofencryptionmethodisrealizedonthedevelopmentpla...
