[發明專利]一種懶尺度變換和隨機分層融合的圖像加密解密方法

有效

• 申請號: 201911097161.6
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110879894B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 邵利平;李慶玲;趙藝;趙迪
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種懶尺度變換和隨機分層融合的圖像加密方法，其特征在于，包括以下步驟：

第1步：輸入分辨率為m×n的p階灰度圖像A＝(a_i,j)_m×n,a_i,j∈{0,1,…,2^p-1}，由A的明文屬性和用戶密鑰以及輪迭代次數Q產生長度為Q的輪隨機數序列ks＝(k₀,k₁,…,k_Q-1)，初始化加密輪參數QC＝0；

第2步：由ks中的第QC個隨機數k_QC產生隨機整數矩陣S＝(s_i,j)_m×n,s_i,j∈{0,1,…,2^p-1}、N個隨機正整數ω₀,ω₁,…,ω_N-1且滿足ω₀ω₁…ω_N-1＝mn、隨機變換陣C＝(c_i,j)_N×N,c_i,j∈{0,1,…,2^p-1}、隨機整數編號矩陣和隨機偏移量l＝(l₀,l₁,…,l_N-1)且滿足l₀∈{0,1,…,ω₀-1},l₁∈{0,1,…,ω₁-1},…,l_N-1∈{0,1,…,ω_N-1-1}；

第3步：由A與S進行模差運算得到差值矩陣D＝(d_i,j)_m×n，然后將D轉換為N維空間矩陣

第4步：由B對D_N中的元素坐標(i₀,i₁,…,i_N-1)進行排列，并將其作為1維序列SD_N，其中，i₀∈{0,1,…,ω₀-1},i₁∈{0,1,…,ω₁-1},…,i_N-1∈{0,1,…,ω_N-1-1}；

第5步：對于反復以C為變換陣，以l為偏移量，ω₀,ω₁,…,ω_N-1為尺度參數，通過懶尺度變換將e映射為e′，然后交換e和e′位置的D_N元素直至SD_N中的全部元素處理完畢，從而將D_N置亂為N維空間置亂矩陣

第6步：將由ω₀×ω₁×…×ω_N-1維矩陣映射為m×n維矩陣D′＝(d′_i,j)_m×n，然后將D′和S進行融合加密，作為第QC輪加密后的圖像A′；

第7步：更新QC＝QC+1，若QC＝Q，則輸出A′作為最終加密圖像，反之則執行第2步至第6步。