[發(fā)明專利]一種用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法

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• 申請日: 2016-12-18
• 公開（公告）號: CN108205793A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左敬龍;余桂蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 北京華智則銘知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11573
• 代理人: 陳向敏

1.一種用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法，其特征在于，所述用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法包括以下步驟：

步驟一，進(jìn)行控制參數(shù)、初始條件和其他變量的初始化；

步驟二，執(zhí)行M×N×b次回路，M和N分別表示明文圖像的寬度和高度，b表示一個(gè)像素的字節(jié)數(shù)；

步驟三，通過使用分段線性混沌映射生成用于接下來的S盒和P盒的參數(shù)；用前一個(gè)回路生成的密文字節(jié)來簡單掩蔽當(dāng)前的明文字節(jié)；執(zhí)行r輪的前述代換S盒與置P盒。

2.如權(quán)利要求1所述的用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法，其特征在于，所述用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法密鑰長度128位；128位密鑰k提供初始條件和控制參數(shù)用于分段線性混沌映射生成2個(gè)偽隨機(jī)混沌序列{x}和{y}的過程，兩個(gè)序列分別都在S盒和P盒中被用作控制參數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法，其特征在于，進(jìn)一步包括：字節(jié)表示明文圖像像素值，被編組到一個(gè)一維序列中，然后被逐個(gè)處理：在進(jìn)入SP網(wǎng)絡(luò)之前，每一個(gè)明文字節(jié)都由其之前的密文字節(jié)掩蔽；SP網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)S盒和一個(gè)P盒組成，用于多輪運(yùn)算。

4.如權(quán)利要求1所述的用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法，其特征在于，分段線性混沌映射通過如下方法得到：

數(shù)字混沌偽隨機(jī)序列x(n)∈(0,1)，n≥0，初始條件是x(0)且正實(shí)時(shí)控制參數(shù)μ∈(0,0.5)；映射有兩個(gè)參數(shù)，即偽隨機(jī)序列的初始條件x(0)及控制參數(shù)μ。

5.如權(quán)利要求1所述的用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法，其特征在于，S盒變換σ_r及其逆過程被定義如下：

u和v是兩個(gè)字節(jié)。

6.如權(quán)利要求1所述的用于靜止圖像的基于混沌密鑰加密方法，其特征在于，P盒為明文圖像增加擴(kuò)散性；對于一個(gè)字節(jié)來說，8階序列組記做S₈；用π_i表示一個(gè)特定的序列，其中i∈(0,8！)，i是按照序貫式笛卡爾坐標(biāo)的順序歸類的完全對稱序列組S₈的索引號：

π∈S₈，其標(biāo)準(zhǔn)形式記為：

字節(jié)B記為B＝[b₁,b₂,b₃,b₄,b₅,b₆,b₇,b₈]，這里b_i是這個(gè)字節(jié)的第i個(gè)MSB位；B的正向序列是π(B)＝[b₄,b₆,b₇,b₁,b₃,b₈,b₂,b₅]，B的反向序列是π^-1(B)＝[b₁,b₂,b₃,b₄,b₅,b₆,b₇,b₈]。