[發明專利]一種基于混合反饋的混沌圖像加密方法

在審

• 申請號: 201611091376.3
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108133450A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）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

一種基于混合反饋的混沌圖像加密方法,由以下步驟實現：步驟1，密鑰的產生；步驟2，產生擾動系統參數的序列q_j(j=1,2,…,N)；步驟3，選擇初始向量；步驟4，令x(1)=k₃,x(1)為F₂的初始值；步驟5，令x(0)=k₄,p0=k₅,x(1)=k₆,重復步驟1～4,對圖像數據進行第二輪加密；步驟6，將兩輪加密后的圖像數據1×N,變回到m×n的圖像數據矩陣。本發明實現了一種新的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,算法不需要置亂環節,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,既改善了數字混沌系統的退化,又能使擴散速度非常快,只需正反兩輪迭代便能達到較高的安全性。

技術領域

本發明涉及圖像加密技術領域，具體涉及一種基于混合反饋的混沌圖像加密方法。

背景技術

混沌映射用于分組密碼,實際上就是應用混沌的混迭特性來快速地置亂和擴散數據。一般地,在設計分組密碼時利用置亂、替換、擴散等方法設計單輪加密變換E,然后,通過對該加密變換E進行多輪迭代達到擴散和混淆明文的目的。圖像置亂可分為圖像像素位置置亂和對圖像灰度值進行置亂,其中像素位置置亂的運算量比較大,要求對圖像的所有像素點遍歷,同時還要考慮地址之間的相關性。而像素灰度值加密易實現、運算量小、效果較好。所以像素灰度值加密算法更為普遍。在基于混沌的圖像加密算法中,現有的很多灰度值混淆和擴散的方法都是基于混沌分組密碼系統中的一個環節,單獨使用需要較大的迭代次數,擴散速度較慢。

發明內容

本發明針對上述所要解決的問題，提供一種基于混合反饋的混沌圖像加密方法。

為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：

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,算法不需要置亂環節,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，主要方法步驟如下：步驟1，密鑰的產生：選擇一個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個整數:k₁,k₂,…,k₆ ；步驟2，產生擾動系統參數的序列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。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個數除以2再取整得到的數作為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為1×N的矩陣p₀，在F₁迭代產生的序列中任意選擇(比如選擇迭代100次)一個數作為初始向量X,將明文圖像的第一個像素p(1)與(Xmod256)進行逐位異或運算得到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),對明文圖像數據進行第一輪加密,得到第一輪加密后的圖像數據；步驟5，令x(0)=k₄,p0=k₅,x(1)=k₆,重復步驟1～4,對圖像數據進行第二輪加密,在第二輪加密中步驟3略有不同,為了使加密算法對明文非常敏感,第二輪迭代必須從最后一個像素開始,然后是倒數第二個像素,最后一直到第一個像素；步驟6，將兩輪加密后的圖像數據1×N,變回到m×n的圖像數據矩陣。