기존 혼돈 이미지 암호화 알고리즘에서 저차원 혼돈 시스템의 혼돈 특성이 약하고 보안성이 낮으며, 고차원 혼돈 시스템은 전송 비용이 높고 저장 공간이 크며, 압축 감지 기술에서 전통적인 측정 행렬이 공간을 많이 차지하고 전송 비용이 높은 문제를 해결하기 위해, 본 논문은 이중 초혼돈 시스템과 압축 감지 및 피보나치 변환을 결합한 컬러 이미지 암호화 알고리즘을 제안한다. 우선, Lorenz 초혼돈 시스템을 통해 Arnold 알고리즘을 최적화하여 보안성을 향상시킨다. 다음으로, 6D 초혼돈 시스템을 이용해 압축 감지의 측정 행렬을 개선하여 공간 자원과 전송 비용을 줄인다. 그 다음으로, 큰 키 공간과 높은 보안성을 가진 6D 초혼돈 시스템을 활용해 치환을 수행하여 보안성을 높인다. 마지막으로, 피보나치 Q 행렬 블록 확산을 이용해 예측 불가능성을 강화한다. 또한, 이미지 재구성에서 2D 투영 그래디언트 삽입 복호화 알고리즘을 도입하여 기존 재구성 알고리즘과 비교해 더 높은 보안성과 계산 효율성을 갖는다. 실험 결과 정보 엔트로피는 7.999를 초과해 이상값 8에 더 가깝고, 상관 계수는 0에 가까우며, 픽셀 변화율과 단일 변화율은 이상값인 99.6094%와 33.4635%에 가깝다. 이미지의 보안성과 무결성을 효과적으로 보호하는 동시에 통계적 공격과 차분 공격에 대한 강한 저항력 및 우수한 견고성을 가진다.

이미지 암호화; 혼돈 시스템; 압축 감지; 피보나치 Q 행렬