[發明專利]一種明文構建初始密鑰的復合混沌圖像加密方法

在審

• 申請號: 201410314713.5
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104050625A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 劉仕輝;仇潤鶴
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

1.一種明文構建初始密鑰的復合混沌圖像加密方法，其特征在于，步驟為：

步驟1、依據明文圖像像素值和初始給定值實現圖像預處理，確定迭代初始值，包括：

步驟1.1、取明文圖像像素的任一水平、豎直及斜對角上的任意多數組成三個數列；

步驟1.2、將步驟1.1得到的三個數列中的數字分別相加，再與1000求模得到三個數值，分別記為R，C，H；

步驟1.3、任意取三個初始值，分別記為X₁₀，X₂₀，X₃₀，每個初始值的取值范圍在[-1，1]之間，且精確到小數點后四位；

步驟1.4、將X₁₀，X₂₀，X₃₀與R，C，H分別相加求和，再擴大1000倍，對255求模，再除以255，得到初始密鑰，分別記為X₁₁，X₂₁，X₃₁；

步驟2、利用復合混沌系統分別對明文圖像進行置亂與擴散，達到對明文圖像加密的目的，包括：

步驟2.1、將初始密鑰X₁₁，X₂₁，X₃₁代入Lorenz系統，迭代生成序列x，y，z；

步驟2.2、將大小為M×N的明文圖像轉換為灰度圖像，得到灰度圖像像素矩陣，將灰度圖像像素矩陣轉換為[M×N，1]形式的明文圖像數字矩陣，再分別從序列x，y，z中選取數字，組成[M×N，1]形式的置亂數字矩陣；

步驟2.3、把置亂數字矩陣中的各個數值按預定規則順序排列從而形成新的置亂數字矩陣，采用步驟2.2中的置亂數字矩陣變換至步驟2.3中的新的置亂數字矩陣時各個數值的位置變化的規則，對步驟2.2中的明文圖像數字矩陣進行變化，再還原成[M×N]模式，得到置亂圖像；

步驟2.4、將序列x，y，z分別求和，再分別對255求模和相除得到的值作為Rossler系統迭代的初始值；

步驟2.5、經由Rossler系統迭代得到的序列x′，y′，z′，在序列x′，y′，z′中分別取若干數字，組成[M×N]模式的矩陣；

步驟2.6、把步驟2.5得到的矩陣與置亂圖像相異或，完成對明文圖像的加密。