[發明專利]一種基于多混沌系統的融合加密方法

在審

• 申請號: 202110286053.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112887509A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳占芳;陽亞
• 申請（專利權）人: 長春理工大學;長春理工大學重慶研究院
• 主分類號: H04N1/44
• 分類號: H04N1/44;H04L9/00;H04L9/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種基于多混沌系統的融合加密方法，其特征在于，所述加密方法包括：

將明文圖像代入哈希函數中，生成密鑰流；

將所述密鑰流每八位切分為一個比特塊，獲得比特塊序列；一個比特塊代表明文圖像的一個像素；

利用PMLCM混沌系統對所述比特塊序列中的第1個至第K個比特塊進行迭代運算，獲得第一混沌序列，并利用PMLCM混沌系統對所述比特塊序列中的第K+1個至第K+M個比特塊進行迭代運算，獲得第二混沌序列；

根據所述第一混沌序列，利用洗牌算法對所述明文圖像的每個像素中的八個比特位進行重排列，獲得每個重排列后的像素，所有重排列后的像素構成明文圖像的像素矩陣；

對所述像素矩陣進行拆分，獲得第一拆分矩陣和第二拆分矩陣；所述第一拆分矩陣為所述像素矩陣中每個像素的前四個比特位構成的矩陣，所述第二拆分矩陣為所述像素矩陣中每個像素的后四個比特位構成的矩陣；

根據所述第二混沌序列，對所述第一拆分矩陣和所述第二拆分矩陣進行交叉置換，獲得第一置換矩陣和第二置換矩陣；

利用Kent混沌系統對所述比特塊序列中的第K+M+1個至第K+2M個比特塊進行迭代運算，獲得第三混沌序列；

根據所述第三混沌序列，對所述第一置換矩陣和所述第二置換矩陣進行合并，獲得合并矩陣；

根據所述第三混沌序列，利用DNA編碼算法對所述合并矩陣進行編碼，獲得第一編碼矩陣；

利用一維Logistic混沌系統對所述第一編碼矩陣中表示第一堿基的參數和所述第一編碼矩陣中表示第二堿基的參數進行迭代運算，獲得第四混沌序列，并將所述第四混沌序列排列成與所述明文圖像大小相同的排列矩陣；

根據所述第一編碼矩陣中表示第三堿基的參數，利用DNA編碼算法對所述排列矩陣進行編碼，獲得第二編碼矩陣；

根據所述第一編碼矩陣中表示第四堿基的參數，對所述第一編碼矩陣和所述第二編碼矩陣進行DNA運算，獲得DNA運算結果；

對所述DNA運算結果進行DNA解碼，獲得密文圖像。

2.根據權利要求1所述的基于多混沌系統的融合加密方法，其特征在于，所述利用PMLCM混沌系統對所述比特塊序列中的第1個至第K個比特塊進行迭代運算，獲得第一混沌序列，并利用PMLCM混沌系統對所述比特塊序列中的第K+1個至第K+M個比特塊進行迭代運算，獲得第二混沌序列，具體包括：

初始化第一組擴散初值和第二組擴散初值；所述第一組擴散初值和所述第二組擴散初值均包括第一擴散初值和第二擴散初值；

根據所述第一組擴散初值和所述比特塊序列中的第1個至第K個比特塊，利用公式獲得第一組擴散值；其中，η¹和分別為第一組擴散值中的第一擴散值和第二擴散值，η′和x′₀分別為第一組擴散初值中的第一擴散初值和第二擴散初值，k₁～k₁₀為比特塊序列中的第1個至第10個比特塊，mod表示取余；

將所述第一組擴散值代入PMLCM混沌系統進行迭代運算，獲得第一混沌序列；

根據所述第二組擴散初值和所述比特塊序列中的第K+1個至第K+M個比特塊，利用公式獲得第二組擴散值；其中，η²和分別為第二組擴散值中的第一擴散值和第二擴散值，η″和分別為第二組擴散初值中的第一擴散初值和第二擴散初值，k₁₁～k₂₀為比特塊序列中的第11個至第20個比特塊；

將所述第二組擴散值代入PMLCM混沌系統進行迭代運算，獲得第二混沌序列。