[發(fā)明專利]一種二維映射群圖像置亂方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710153484.7
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN108573465A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃峰;雷芳芳
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南工程學(xué)院
• 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

本發(fā)明提供一種二維映射群圖像置亂方法，屬于信息安全領(lǐng)域。主要思想是利用不同映射群的組合來置亂像素位置，實現(xiàn)圖像加密。首先針對長寬為N的方圖提出2個拉伸方式：從2個對角方向，將每個列像素依次插入到對應(yīng)相鄰的行像素之間。反復(fù)插入，依次連接，原圖被拉伸為長N²的直線。然后通過6個折疊方式將其折疊得到密圖。可得到12個二維映射。加密時密鑰采用6位10進(jìn)制數(shù)，根據(jù)選取策略，利用對應(yīng)二維映射群來置亂圖像。本發(fā)明算法簡單、加密速度快，既能應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)圖像加密中，也可以作為其他加密算法組成部分，實現(xiàn)復(fù)合加密。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二維映射群圖像置亂方法，屬于信息安全領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，采用便攜設(shè)備如手機(jī)，拍攝、傳送圖像越來越方便。人們在頻繁使用、接觸圖像的同時，黑客對圖像的惡意攻擊事件越來越多。一些公眾人物的隱私圖片泄漏，在網(wǎng)上引起軒然大波。對普通人來說，如何保障圖像安全，防止隱私被泄密、擴(kuò)散，也是十分重要的問題。

傳統(tǒng)保護(hù)信息的方法都是基于文本信息設(shè)計的。它們在國民經(jīng)濟(jì)、社會生活、國防軍事等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。但圖像和文本信息有本質(zhì)的不同，具有數(shù)據(jù)量大，像素間相關(guān)性強(qiáng)的特點。采用文本加密技術(shù)加密圖像，會遇到一些客觀的現(xiàn)實問題，如加密忽略了圖像特征，加密速度慢等。

現(xiàn)在很多人采用二維混沌映射加密圖像。但由于映射特性問題，造成密鑰空間不大，影響了加密效果。本發(fā)明利用二維映射群實現(xiàn)圖像置亂，具有密鑰空間大，安全性較高等特點。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種二維映射群圖像置亂方法。首先介紹了2個拉伸方式。從正方形圖像的兩個對角方向，先后將列像素依次插入到對應(yīng)行的兩個像素之間，以拉伸圖像。反復(fù)該過程，依次連接，原始圖像被拉伸成為一條長N²的直線。然后結(jié)合6個折疊方式，設(shè)計了12個不同的二維映射。每一個映射對應(yīng)0~11的某一個數(shù)。最后，基于密鑰設(shè)計，提出了加密算法。密鑰采用6位10進(jìn)制數(shù)。首先計算6個數(shù)之和；然后用密鑰中的每一位數(shù)除以該和，得到的結(jié)果取最前面的2位標(biāo)志位。根據(jù)該數(shù)值和特定的選取策略，選擇對應(yīng)的二維映射，依次對圖像進(jìn)行置亂。

當(dāng)i=0,…, N-1, j=0,…, N-1, k=0,…,N²-1，A(i, j)表示原始圖像，B(i, j)表示加密圖像，L(k)表示像素行時，12個二維映射的公式可以表示為：

映射1拉伸公式：

當(dāng), 時，

當(dāng), 時

當(dāng), 時，

當(dāng), 時，

映射1折疊公式：。

映射2拉伸公式：

當(dāng), 時，

當(dāng), 時

當(dāng), 時，

當(dāng), 時，

映射2折疊公式：

映射3拉伸公式：

當(dāng), 時，

當(dāng), 時