[發明專利]基于雙混沌系統的反饋切換加密方法

有效

• 申請號: 201910294138.X
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110012313B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 韓翰;鐘文琦;杜沛峰;王蕊;孫輝
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: H04N21/2347
• 分類號: H04N21/2347;H04L9/00
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健;張國香

本發明公開了一種基于雙混沌系統的反饋切換加密方法，通過將Qi超混沌系統離散化，得到Qi系統離散化后各輸出通道分別對應的Qi狀態變量；根據Lorenz系統輸出的系統狀態變量判斷是否需要產生切換信號，同時將所述Qi狀態變量與待加密圖像數據對應的原文比特流進行加密運算，得到加密后產生的密文；根據產生的所述密文，增加反饋切換環節，并根據反饋結果判斷是否也需要產生切換信號；達到了利用Lorenz系統和Qi系統這一對雙混沌系統來提高切換信號不可預測性和加密序列隨機性的目的，增強了圖像數據加密的安全性。

技術領域

本發明涉及視頻加密技術領域，特別涉及一種基于雙混沌系統的反饋切換加密方法。

背景技術

隨著網絡技術的發展，特別是5G技術的推廣，利用視頻媒介傳輸信息的應用越來越廣泛，例如視頻會議、娛樂視頻、實時監控等。視頻傳輸中的一個重要問題就是圖像數據的保密性，圖像數據沒有經過加密傳輸容易受到攻擊與竊取，對視頻傳輸者造成私人信息泄露與經濟損失等，因此視頻加密技術成為視頻傳輸技術中的一個重要技術。

傳統的文本加密技術不適用于視頻這種數據量大、實時性要求高的數據，因此，基于超混沌系統的視頻加密技術受到廣泛關注，超混沌系統產生的序列對初值高度敏感，具有偽隨機性，這十分符合保密性的要求，但現有的基于混沌系統的視頻加密技術不能滿足對圖像數據的數據量大、保密性高的需求。

發明內容

本發明提供一種基于雙混沌系統的反饋切換加密方法，用以利用Lorenz系統和Qi系統的雙混沌系統，提高切換信號的不可預測性和加密序列的隨機性，增強圖像數據加密的安全性。

本發明提供了一種基于雙混沌系統的反饋切換加密方法，所述加密方法包括：

將Qi超混沌系統離散化，得到Qi系統離散化后各輸出通道分別對應的Qi狀態變量；

根據Lorenz系統輸出的系統狀態變量判斷是否需要產生切換信號，同時將所述Qi狀態變量與待加密圖像數據對應的原文比特流進行加密運算，得到加密后產生的密文；

根據產生的所述密文，增加反饋切換環節，并根據反饋結果判斷是否也需要產生切換信號。

可選地，所述根據產生的所述密文，增加反饋切換環節，并根據反饋結果判斷是否也需要產生切換信號，包括；

根據產生的所述密文，檢測所述密文是否匹配了某一固定序列；

若所述密文匹配到固定序列，則確定需要產生切換信號；

若所述密文沒有匹配到固定序列，則所述反饋環節不產生切換信號。

可選地，所述若密文匹配了固定序列，則確定需要產生切換信號，包括：

若所述密文匹配了固定序列，則所述Qi系統切換至下一個Qi狀態變量并輸出，使得下一個所述Qi狀態變量參與新一輪的加密運算。

可選地，所述根據Lorenz系統輸出的系統狀態變量判斷是否需要產生切換信號，包括：

在每一次加密循環中，將Lorenz系統輸出的三個系統狀態變量進行相加得到總和；

將得到的總和與預設特定值進行比較；

若所述總和大于所述預設特定值，則產生切換信號；

若所述總和小于或者等于所述預設特定值，則不產生切換信號。

可選地，所述根據Lorenz系統輸出的系統狀態變量判斷是否需要產生切換信號，以及根據產生的所述密文對應的反饋結果判斷是否也需要產生切換信號，這兩個切換條件只要滿足任何一個均會觸發切換信號的產生；

若兩個切換條件都滿足時，則觸發兩次切換；

若兩個切換條件都不滿足時，則本組加密過程結束。