用于图像加密的遗传算法的随机性评估：一种信号处理途径

本文提出了一种用于安全图像通信的分组密码的随机性评估。GFHT 密码是一种遗传算法，它结合了基因融合（GF）和水平基因转移（HGT），二者均受细菌抗生素抗性的启发。对称加密密钥由四对具有多层随机序列的染色体生成。加密始于单个块中主密钥代理的 GF，随后 HGT 执行混淆，其中基因为像素，染色体为行和列。从图像哈希值提取的 Salt 用于实现一次一密（OTP）方案，因此单个像素的修改会生成不同的加密密钥，而无需更改主口令或密钥。由此实现了 99% 的极端雪崩效应。基于随机矩阵理论、功率谱密度、雪崩效应、二维自相关、像素随机性检验和卡方假设检验的随机性评估表明，加密图像呈现出均匀白噪声的统计特性，从而通过实验结果验证了理论模型。此外，与混沌-遗传密码的性能比较显示了 GFHT 算法的优越性。