[發(fā)明專利]一種矩形圖像的新二維映射圖像加密算法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611090132.3
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108133443A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 欽州市晶通科技有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種矩形圖像的新二維映射圖像加密算法,由以下三步完成:（1）利用密鑰K₁及映射1或o的算法,將圖像A(i,j)拉伸處理為一條直線L(t),其中t=1,2…M@N；（2）利用折疊算法,將直線折疊處理,得到置亂圖像E(i,j)；（3）利用密鑰K2及l(fā)ogistic映射和擴散函數(shù),對置亂圖像進行擴散處理得到密圖；所述解密算法與加密算法密鑰相同,過程相反。本文提出了一種圖像加密算法,利用新的二維映射進行圖像位置置亂,同時采用一個更加安全的基于混沌映射的擴散函數(shù),實現(xiàn)圖像灰度置亂。該算法不僅適用于加密方形圖像而且對矩形圖像同樣適用,尤其對矩形圖像的加密效果更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加密技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種矩形圖像的新二維映射圖像加密算法。

背景技術(shù)

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展, 數(shù)字圖像的安全保障問題日益凸顯。因此,圖像加密技術(shù)近年來成為一個非常重要的研究方向。傳統(tǒng)的圖像置亂方法如Arnold變換,面包師變換,Standard映射,幻方變換,魔方變換等已不再, 安全。1989年Matthews采用基于變形Logistic映射的混沌加密算法,提出了混沌密鑰0的概念,由此混沌加密逐漸成為研究的熱點,但是基于混沌理論的圖像加密方法大多不能抵抗已知明文攻擊。現(xiàn)有技術(shù)又提出了一種基于分割思想的圖像加密算法,首先將原始圖像各像素點通過某種映射拉伸成為一條直線,然后再折疊成一個新圖像,從而實現(xiàn)對圖像位置置亂的目的。該加密算法在抗攻擊能力上有了較大的提高,但只限于對方形圖像進行加密,另外算法中用于灰度置亂的擴散函數(shù)也過于簡單,在未知密鑰的情況下,通過對密圖進行簡單的像素值逆運算就可以解出原圖位置置亂后的圖像(第一個像素點除外),從而可以得到原圖像的精確直方圖。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述所要解決的問題，提供一種矩形圖像的新二維映射圖像加密算法。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種矩形圖像的新二維映射圖像加密算法, 利用新的二維映射進行圖像位置置亂,同時采用一個更加安全的基于混沌映射的擴散函數(shù),實現(xiàn)圖像灰度置亂，所述新二維映射圖像加密算法根據(jù)插入的角度不同,共有4種插入方法；所述加密算法可分為3步進行：（1）利用密鑰K₁及映射1或o的算法,將圖像A(i,j)拉伸處理為一條直線L(t),其中t=1,2…M@N；（2）利用折疊算法,將直線折疊處理,得到置亂圖像E(i,j)；（3）利用密鑰K2及l(fā)ogistic映射和擴散函數(shù),對置亂圖像進行擴散處理得到密圖；所述解密算法與加密算法密鑰相同,過程相反。

所述4種插入方法分別為a,b,c,d,具體如下：設(shè)圖像大小為M@N,A(i,j)為圖像中的任意一點像素值i=1,2,,M,j=1,2,,N,L(t)，t=1,2…M@N為將A(i,j)拉伸后的一維向量。方法a的算法:當j是奇數(shù)時,若j=N,L(M@(j-1)+i)=A(i,j),若j<N,L(M@(j-1)+2@(M-i)+1)=A(i,j),當j是偶數(shù)時,

L(M@(j-2)+2@(M-i+1))=A(i,j)。

方法b的算法:當j是奇數(shù)時,若j=N,L(M@(j-1)+i)=A(i,j),若j<N,L(M@(j-1)+2@i-1)=A(i,j),當j是偶數(shù)時,L(M@(j-2)+2@i)=A(i,j)。

方法c的算法：將原圖A做一次鏡像,如式Ac(i,j)=A(i,N-j+1)所示,Ac表示鏡像后的圖像,Ac(i,j)=A(i,N-j+1) ，其中,i=1,2…M;j=1,2…N,然后通過算法(a),可得到算法(c)。

方法d的算法：將原圖A如式(Ac(i,j)=A(i,N-j+1)所示做一次鏡像得到Ac通過算法(b)中式子,可得到方法(d)的算法。