[發明專利]一種基于多動態耦合系數分段耦合映射格的隱私圖像加密方法

有效

• 申請號: 202110241807.4
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112887508B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 王興元;楊靜靜;王赫
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H04N1/44
• 分類號: H04N1/44;H04L9/00;H04L9/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種基于多動態耦合系數分段耦合映射格的隱私圖像加密方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、耦合映射晶格采用分段耦合模式，增加耦合系數動態e，建立時空混沌系統模型；

所述步驟S1中建立的時空混沌系統模型具體為：

其中，f(x)表示Logistic映射，μ表示Logistic映射的參數，x_n表示產生的混沌序列，i、p和q表示不同的格子，i、p和q的關系由不同的耦合模式決定；L表示格子數，當i為奇數時，耦合模式為相鄰耦合；當i為偶數時，耦合模式為非相鄰耦合；n表示時間索引n＝1,2,3…；α和β表示Cat映射的參數，T(e_n)表示動態耦合系數0≤T(e_n)≤1，表示T(e_n)的參數；

S2、將大小為M×N的明文圖像IR帶入SHA-512算法中，得到400位的秘鑰K；

S3、基于所述明文圖像IR提取私有信息，得到非私有信息AIR、BIR以及私有信息CIR，并記錄標記位置；

S4、采用建立的所述時空混沌系統模型進行迭代，迭代次數為M×N/8，獲取得到擴散序列B、KX、KS；

S5、利用得到的所述擴散序列分別對非私有信息AIR、BIR以及私有信息CIR進行預置亂；

S6、分別對所述非私有信息AIR、BIR以及私有信息CIR進行加密處理，得到加密圖像IRA、IRB以及IRC；

S7、將擴散序列B轉換為一維數組并對擴散序列B進行排序，得到相應的置亂下標序列XYL，通過索引鏈將IRA、IRB以及IRC隨機混合到加密圖像CC中。

2.根據權利要求1所述的基于多動態耦合系數分段耦合映射格的隱私圖像加密方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

計算私有信息范圍，畫出私有信息范圍，對原始明文圖像IR進行分割，重新排列所述明文圖像IR，得到非私有信息AIR、BIR以及私有信息CIR。

3.根據權利要求1所述的基于多動態耦合系數分段耦合映射格的隱私圖像加密方法，其特征在于，所述步驟S4中獲取得到的擴散序列B包括IRB1、IRB2和IRB3；擴散序列KX包括IRKX1、IRKX2和IRKX3。

4.根據權利要求1所述的基于多動態耦合系數分段耦合映射格的隱私圖像加密方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括：

利用擴散序列IRB1、IRB2、IRKX1、IRKX2對非私有信息AIR、BIR進行預置亂；

利用擴散序列IRB3和IRKX3對私有信息CIR進行預置亂。

5.根據權利要求1所述的基于多動態耦合系數分段耦合映射格的隱私圖像加密方法，其特征在于，所述步驟S6具體包括：

S61、設置B＝IRB1，KX＝IRKX1和A＝AIR，對擴散序列B的M行進行排序得到下標序列Dc；對擴散序列的N列進行排序得到下標序列Dr，采用邏輯映射f(x)＝μx(1-x)分別迭代N-1次，獲得序列CM和序列CN；

S62、采用擴散序列IRB1、IRKX1以及下標序列Dc、Dr對非私有信息AIR進行加密，得到加密圖像IRA；

S63、設置B＝IRB2和KX＝IRKX2，重復執行步驟S61和S62處理非私有信息BIR以獲得加密圖像IRB；

S64、設置B＝IRB3和KX＝IRKX3，對擴散序列IRB3的M行進行排序，得到下標序列Br，對擴散序列IRB3的N列進行排序，得到下標序列Bc；

S65、采用擴散序列IRB3、IRKX3以及下標序列Br、Bc對非私有信息CIR進行加密，得到加密圖像IRC。

6.根據權利要求1所述的基于多動態耦合系數分段耦合映射格的隱私圖像加密方法，其特征在于，所述步驟S7中的置亂下標序列XYL為從1到Al×Ar的混沌序列。