[發(fā)明專利]一種基于三次方憶阻器的復混沌系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111193416.6
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113949782A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 張芳芳;寇磊;黃哲;姜翠美;李正峰;鞏曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學
• 主分類號: H04N1/44
• 分類號: H04N1/44;H04L9/00
• 代理公司: 濟南立木專利代理事務所(特殊普通合伙) 37281
• 代理人: 杜亞男

1.一種基于三次方憶阻器的復混沌系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：分離圖像通道，并將其更改為R、G和B通道；

步驟2：使用隨機函數(shù)隨機變換三原色像素值的位置，稱它們?yōu)镽1、G1和B1；

步驟3：根據(jù)Arnold變換變換三原色像素值的位置，將它們命名為R2、G2和B2；Arnold變換如下所示：

其中M和N分別是圖像矩陣的行和列，A和B是由具有三次方憶阻器的7D復雜混沌系統(tǒng)的混沌序列生成大小為M×N的偽隨機矩陣；數(shù)字圖像中像素的坐標x_n，y_n∈[0，255]；

步驟4：對所述具有三次方憶阻器的7D復雜混沌系統(tǒng)生成的具有R2、G2和B2圖像的七維偽隨機序列進行七次異或。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三次方憶阻器的復混沌系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于：步驟4中，所述異或順序為隨機。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三次方憶阻器的復混沌系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于：所述具有三次方憶阻器的7D復雜混沌系統(tǒng)為：

其中，α，β，r，d是常數(shù)，x_i(i＝1，...，7)是自變量，W為憶阻器導數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三次方憶阻器的復混沌系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于：所述具有三次方憶阻器的7D復雜混沌系統(tǒng)的建立過程為：

立方非線性憶阻器的數(shù)學表達式為：

其中，a，b是常數(shù)，是自變量，是非線性憶阻器；憶阻器導數(shù)的定義是：

具有三次非線性憶阻器的實混沌系統(tǒng)由下式給出：

其中，α，β，r，d是常數(shù)，x，y，z是自變量；上式推導到復數(shù)域，其中x＝x₁+jx₂，y＝x₃+jx₄，z＝x₅+jx₆，x_i(i＝1，...，7)是自變量，j是虛數(shù)；分離上式的實部和虛部，得如下具有三次方憶阻器的7D復雜混沌系統(tǒng)，實現(xiàn)了變量從實域到復域的擴展；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的基于三次方憶阻器的復混沌系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于：所述基于三次方憶阻器的復混沌系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方法，應用于智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)加密，包括以下步驟：

步驟1：使用隨機函數(shù)隨機更改溫度數(shù)據(jù)的位置，把它命名為數(shù)據(jù)1；

步驟2：根據(jù)Arnold變換更改數(shù)據(jù)1的位置，把它命名為數(shù)據(jù)2；

步驟3：對具有三次方憶阻器的7D復雜混沌系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)為2的七維偽隨機序列進行七次異或，異或的順序為隨機。