【摘 要】
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互联网作为最大的信息中心,处理着海量的信息,这些信息以文本、图像、音频和视频等形式存在。图像作为信息最便捷的载体,数据传输过程中所占比重更大,因此如何将图像进行加密,把其中信息进行隐藏是十分关键的。在图像加密的过程中,需要以大量的随机数作为密钥,随机数序列的性能影响着加密后图像的安全性。本文使用壳聚糖、氧化石墨烯和石墨烯量子点等材料作为介质层主要材料,制备了三种生物忆阻器,利用器件的物理特性生成随
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互联网作为最大的信息中心,处理着海量的信息,这些信息以文本、图像、音频和视频等形式存在。图像作为信息最便捷的载体,数据传输过程中所占比重更大,因此如何将图像进行加密,把其中信息进行隐藏是十分关键的。在图像加密的过程中,需要以大量的随机数作为密钥,随机数序列的性能影响着加密后图像的安全性。本文使用壳聚糖、氧化石墨烯和石墨烯量子点等材料作为介质层主要材料,制备了三种生物忆阻器,利用器件的物理特性生成随机数,以三种方式实现了图像的加密。首先利用壳聚糖基忆阻器在阻变过程中导电细丝生成和断裂的不可重复性,进行随机数的生成,实现图像的加密。其次在壳聚糖忆阻器中掺入石墨烯量子点增加其载流子运动的复杂程度,使用此结构器件构建了忆阻器振荡电路用来生成真随机数序列,在对真随机数序列优化后通过了NIST测试,然后利用随机数序列进行了图像加密。最后通过插入聚甲基丙烯酸甲酯层提升了器件的连续开关次数,减小了器件的阈值电压,所构建的真随机数生成器具有更小的振荡频率,在FPGA中对生成的真随机数序列进行优化,实现了基于忆阻器全硬件的图像加密。
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