[發(fā)明專利]一種基于超混沌系統(tǒng)的圖像混合加密方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510089653.6
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104680475A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 鄧奎彪;韋小波;楊敬桑;張德平;賴兆磬;楊潔;孔軼艷;羅桂湘
• 申請（專利權(quán)）人: 柳州職業(yè)技術學院
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 姜萬林

技術領域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)加密技術領域，具體地，涉及一種基于超混沌系統(tǒng)的圖像混合加密方法。

背景技術

由于多媒體信息具有直觀性強、信息量大等特點，加之相關技術的日趨成熟，采用圖像，聲音和視頻等多媒體形式時進行信息表達已經(jīng)十分普遍。特別地，數(shù)字圖像比聲音、文字等蘊涵更多的信息，因而在多媒體信息中占有舉足輕重的地位。圖像數(shù)據(jù)所有者在網(wǎng)絡上傳輸圖像時，為了保護自身的利益，就需要對發(fā)送的圖像通過可靠的數(shù)字圖像信息保護技術進行處理?；煦缱鳛橐环N特有的非線性現(xiàn)象，具有良好的偽隨機性、軌道的不可預測性、對初始值及結(jié)構(gòu)參數(shù)的極端敏感性、迭代的不重復性等一系列優(yōu)良特性，使得混沌天然的隨機性和隱蔽性非常適用于圖像加密。因此，需要利用混沌對圖像進行加密的研究成為了國內(nèi)外熱點課題之一^[1-3]。

眾所周知，—個好的加密算法應該對密鑰極其敏感，密鑰空間足夠大，以抵御窮舉攻擊。雖然一維，二維混沌映射具有形式簡單、運行效率高等優(yōu)點。但低維混沌存在密鑰空間小、安全性不高的缺點^[4-6]。高維超混沌具有更多正的李雅普諾夫指數(shù)，更高的復雜性、隨機性和更好的不可預測性，能更有效地抵御相空間重構(gòu)等破譯方法的進攻^[7-9]。

近年來又提出了保密性更強，密鑰空間大、更加復雜、抗破譯能力高的混合加密方案^[10-12]。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在操作過程復雜、使用不方便和安全性差等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于超混沌系統(tǒng)的圖像混合加密方法，以實現(xiàn)操作過程簡單、使用方便和安全性好的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種基于超混沌系統(tǒng)的圖像混合加密方法，包括：

a、采用Arnold變換，將原圖像置亂；

b、逐項掃描置亂所得圖像，將置亂所得圖像的灰度值轉(zhuǎn)化成預設維度的序列；

c、根據(jù)四階龍格—庫塔法則用預設步長對超混沌進行迭代，產(chǎn)生四組原始的超混沌序列；

d、將產(chǎn)生的超混沌序列重新排成預設維度的圖像，即得到所需加密圖。

進一步地，所述步驟a，具體包括：

將二維Arnold映射表示為

x′y′=1abab+1xy(modN)---(2)]]>

首先對原圖進行Arnold變換；

式中，I＝{(x,y)|x,y＝0,1,2,…,N-1}是N×N圖像P的像素坐標，a和b是正整數(shù)，x′和y′是置亂像素的坐標；

經(jīng)過n次替代后