基于改进型双混沌系统和压缩感知的彩色图像加密方法
摘要文本
本发公开了一种基于改进型双混沌系统和压缩感知的彩色图像加密方法, 首先运用改进的Logistic混沌系统，改进Logistic混沌系统的映射范围，初值取值范围，参数取值范围均为任意实数，取其产生的混沌序列结合明文图片产生明文关联密钥来生成改进的Logistic混沌系统和超混沌Chen系统初值，先使用离散小波变换变换到稀疏域，再使用混沌序列产生测量矩阵，进一步完成压缩加密，然后结合DNA编码分块加密图像，最后通过改进的Logistic混沌系统生成的混沌序列进行行列置换。在对密文图像的安全性分析中，本方案具有较强的鲁棒性和安全性，可以较好地抵抗已知的各种常见攻击，相对于其他加密方法，本方案具有较高的综合性能。
申请人信息
- 申请人:青海师范大学
- 申请人地址:810003 青海省西宁市城北区海湖大道延长段38号
- 发明人: 青海师范大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于改进型双混沌系统和压缩感知的彩色图像加密方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311341362.2 |
| 申请日 | 2023/10/17 |
| 公告号 | CN117424967A |
| 公开日 | 2024/1/19 |
| IPC主分类号 | H04N1/44 |
| 权利人 | 青海师范大学 |
| 发明人 | 尹君; 李荣斌 |
| 地址 | 青海省西宁市城北区海湖大道延长段38号 |
专利主权项内容
1.基于改进型双混沌系统和压缩感知的彩色图像加密方法，其特征在于：包含以下步骤：步骤1.读取大小为M×N明文彩色数字图像记作I，将I分为R, G, B三个二维矩阵I，I，I，对三个二维矩阵I，I，I填充数据，使其尺寸均满足需求；123123步骤2.选取分界点，将三个二维矩阵I，I，I分别分成若干部分，分别取I，I，I的对应一部分，通过SHA-256得到三个子区域的哈希值，三个哈希值之间逐位异或得到联合哈希值记为Hm，将Hm分为等长两部分：Hm，Hm；12312312步骤3.通过改进Logistic混沌映射表达式，通过联合哈希值Hm，Hm生成初值x和参数μ，获得改进的Logistic混沌序列{k}；12aai步骤4.分别取三个二维矩阵I，I，I中的一部分，通过SHA-256得到三个子区域的哈希值，三个哈希值之间逐位异或得到联合哈希值记为H，将H分为长度相等的H，H，H，H；1231234步骤5.取步骤4中得到联合哈希值H，H，H，H结合Chen超混沌系统得到序列{Xi}，{Yi}，{Zi}，{Qi}；1234步骤6.应用离散小波变换将图像三个二维矩阵I，I，I，转换到稀疏域，并按照绝对值的升序排列，生成序列Ps, Ps, Ps；123123步骤7.将序列{ki}中的项从502+MN+M+N到501+2MN+M+N构成了序列S，将S以列优先方式重塑成大小为M行N列的随机测量矩阵Φ，使用Φ对Ps, Ps, Ps进行测量，得到测量后的矩阵P1、P2和P3；123步骤8.将序列{ki}的502项到501+MN项转换为矩阵大小为M×N的R矩阵，并通过取余运算将矩阵的值转化为0至255的范围内，用于与Ii(i＝1, 2, 3)进行DNA运算；矩阵P1、P2、P3相同位置的子块使用同一种DNA编码方式编码，编码方式由{Xi}决定；由{Yi}决定矩阵R的各子块DNA编码；P1, P2, P3与R对应块之间的运算规则采用序列{Zi}；经过DNA运算后，对矩阵进行分块解码，其中序列{Qi}是针对运算后子块的DNA解码规则；步骤9.设序列{ki}中的第502+MN项到501+MN+M项以及502+MN+M到501+MN+M+N项分别为序列{km}和{kn}，将序列{km}和{kn}按照降序排列，并得到对应位置的加一序列M和序列N；步骤10.将DNA解码后的三个通道的矩阵，以M序列值作为行坐标，以N序列值作为列坐标进行交换，并对矩阵进行行置换和列置换；得到加密图像I, I, I, 合并I, I, I三个图层得到最终密文图像。e1e2e3e1e2e3 百度搜索马 克 数 据 网