研究目的
开发一种完全基于量子计算机运行的亨农映射量子图像加密算法,消除对经典计算机的依赖,提升安全性和便捷性。
研究成果
基于亨农映射的量子图像加密算法具有可行性、安全性和可靠性,统计特性良好且对密钥敏感。未来的工作应聚焦于优化亨农映射,以提升其在量子计算机上的效率和安全性。
研究不足
该算法依赖于量子计算机,而量子计算机尚未广泛普及;亨农映射的改进方法可能并非最优,且在量子硬件上的效率尚未得到充分探索。
1:实验设计与方法选择:
该算法采用GQIR量子图像表示模型和二维Henon混沌映射。通过在量子计算机中生成混沌序列,经二进制移位优化后,与图像进行异或运算实现加密。
2:样本选择与数据来源:
使用Lena、Cameraman、Peppers和Boats等图像进行仿真实验,初始参数设置为x0=0.2,y0=0.1,a=1.4,b=0.3。
3:2,y0=1,a=4,b=3。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:采用包含量子加法器、乘法器、减法器和CNOT门的量子电路;未提及具体物理设备,因属于理论模拟。
4:实验步骤与操作流程:
步骤1:在量子计算机中通过迭代生成Henon混沌序列;步骤2:对序列进行二进制移位优化(左移13位);步骤3:利用CNOT门逐像素异或序列实现图像加密,解密过程相同。
5:数据分析方法:
统计分析包括直方图分析和相邻像素相关系数计算,通过仿真工具(如Matlab)完成。
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获取完整内容-
Quantum Adder
Calculates the sum of values in two quantum registers, used in the Henon mapping circuit for addition operations.
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Quantum Subtractor
Performs subtraction operations in quantum circuits, used in the Henon mapping process.
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Quantum Multiplier
Multiplies two quantum values, used in the Henon mapping circuit for multiplication operations.
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CNOT Gate
2n+1-CNOT
Used for XOR operations in the encryption and decryption process, with multiple control qubits to select specific pixels.
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