[發(fā)明專利]一種基于混合反饋的混沌圖像加密方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611091376.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN108133450A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 欽州市晶通科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T1/00
• 分類號(hào): G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于混合反饋的混沌圖像加密方法, 基于輸出和密文混合反饋的混沌分組密碼的圖像加密算法,算法不需要置亂環(huán)節(jié),利用混沌本身的混迭特性,采用輸出和密文混合反饋的方法，其特征在于，主要方法步驟如下：步驟1，密鑰的產(chǎn)生：選擇一個(gè)192bit的序列作為密鑰,將這192bit分成6組,每組為32bit;

將這6組比特流分別映射為6個(gè)整數(shù):k₁,k₂,…,k₆ ；步驟2，產(chǎn)生擾動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的序列q_j(j=1,2,…,N)：令x(0)=k₁,p₀=k₂,其中x(0)為F₁的初始值,p₀為F₁的參數(shù);

為了保持混沌序列q_j有較好的混沌特性,取F1迭代1000次以后的N個(gè)數(shù)除以2再取整得到的數(shù)作為q_j序列(q₁,q₂,…,q_N)；步驟3，選擇初始向量：將明文圖像像素矩陣變?yōu)?×N的矩陣p₀，在F₁迭代產(chǎn)生的序列中任意選擇(比如選擇迭代100次)一個(gè)數(shù)作為初始向量X,將明文圖像的第一個(gè)像素p(1)與(Xmod256)進(jìn)行逐位異或運(yùn)算得到c(1)；步驟4，令x(1)=k₃,x(1)為F₂的初始值：將x(1)、c(1)、p(i)、q(i)代入式(3),對(duì)明文圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行第一輪加密,得到第一輪加密后的圖像數(shù)據(jù)；步驟5，令x(0)=k₄,p0=k₅,x(1)=k₆,重復(fù)步驟1～4,對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行第二輪加密,在第二輪加密中步驟3略有不同,為了使加密算法對(duì)明文非常敏感,第二輪迭代必須從最后一個(gè)像素開始,然后是倒數(shù)第二個(gè)像素,最后一直到第一個(gè)像素；步驟6，將兩輪加密后的圖像數(shù)據(jù)1×N,變回到m×n的圖像數(shù)據(jù)矩陣。

2.如權(quán)利要求1中所述的基于混合反饋的混沌圖像加密方法，其特征在于，所述加密方法還包括混沌密碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：設(shè)圖像像素矩陣為N=m×n， F₁,F₂都是同一個(gè)混沌映射,x(0)為F₁的初始值,p₀為F₁的參數(shù),q_j為F₂的參數(shù),q(j)=Lx(j)/2」,x(j)為F₁產(chǎn)生的混沌序列(j=1,2,…,N),p(i+1)為明文(圖像的第i+1個(gè)像素值),i=1,2,…,N-1,c(i+1)為密文(加密后圖像的第i+1個(gè)像素值),x(i+1)為混沌系統(tǒng)的輸出值。

3.如權(quán)利要求1中所述的基于混合反饋的混沌圖像加密方法，其特征在于，所述輸出—密文混合反饋混沌分組密碼以圖像一個(gè)像素(8bit)為單位,對(duì)每一個(gè)圖像的像素進(jìn)行逐位異或運(yùn)算,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為加密:

c(i+1)=p(i+1) ⊕[F^K((c(i)+x(i))mod(2ⁿ⁰-1),q_j)mod256]⊕c(i)；

解密:p(i+1)=c(i+1)⊕c(i)⊕[F^K((c(i)+x(i))mod(2ⁿ⁰-1),q_j)mod256]。