[發(fā)明專利]一種隨機(jī)序列和位異或運(yùn)算的圖像加密編解碼方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211036378.8
• 申請日: 2022-08-28
• 公開（公告）號: CN115412229A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;孫文卿;郭振翔;許星楠;吳泉英
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種隨機(jī)序列和位異或運(yùn)算的圖像加密編解碼方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1 對于數(shù)字圖像I(x,y)，其中x和y表示像素坐標(biāo)，圖像的比特位數(shù)為B，圖像的像素尺寸為M*N，x取1到M，y取1到N，其中M表示圖像的列數(shù)，N表示圖像的行數(shù)；

S2 根據(jù)數(shù)字圖像I的比特位數(shù)B，將圖像分解為單比特矩陣H(x,y,b)，其中比特位數(shù)b大于等于1且小于等于B；

S3 生成包含M個(gè)元素且從1到M的不重復(fù)隨機(jī)整數(shù)序列P={x(1),x(2),…,x(M)}，用于將比特矩陣進(jìn)行亂序；

S4 生成尺寸為N*B的密鑰矩陣T(y,b)；

S5 從P中取出第一個(gè)元素x(1)，代入單比特矩陣，并根據(jù)式（1）計(jì)算其與密鑰矩陣T(y,b)的異或，

R(x(1),y,b) = XOR[H(x(1),y,b),T(y,b)]；（1）

其中，XOR[.]表示按找矩陣對應(yīng)元素進(jìn)行異或運(yùn)算，R(x(1),y,b)表示經(jīng)過加密的位矩陣；

S6 從P中取出第二個(gè)元素x(2)，代入單比特矩陣，并根據(jù)式（2）計(jì)算其與密文矩陣R(x(1),y,b)的異或，

R(x(2),y,b) = XOR[R(x(1),y,b), H(x(2),y,b)]；（2）

S7 以此類推，依次遍歷P中的所有元素，計(jì)算出R(x(3),y,b)到R(x(M),y,b)，并按P內(nèi)元素表示的序號將其合并位密文單比特位矩陣R(x,y,b)；

S8 根據(jù)公式（3）計(jì)算出密文圖像Ie(x,y)，

；（3）

S9 將密鑰矩陣T(y,b)和不重復(fù)隨機(jī)整數(shù)序列P通過保密信道傳給接收方，并將密文圖像Ie(x,y)通過公共信道傳輸給接收方；

S10 接收方將密文圖像Ie(x,y)分解為單比特矩陣He(x,y,b)；

S11 從P中取出第一個(gè)元素x(1)，結(jié)合密鑰矩陣T(x,y)，根據(jù)式（4）進(jìn)行位異或運(yùn)算，

Re(x(1),y,b) = XOR[He(x(1),y,b),T(y,b)]；（4）

S12 從P中取出第二個(gè)元素x(2)，結(jié)合密鑰矩陣T(x,y)，根據(jù)式（5）進(jìn)行位異或運(yùn)算，

Re(x(2),y,b) = XOR[He(x(2),y,b), He(x(1),y,b)]；（5）

S13 以此類推，依次遍歷P中的所有元素，計(jì)算出Re(x(3),y,b)到Re(x(M),y,b)，并結(jié)合P內(nèi)元素表示的序號，得到解密的單比特位矩陣Re(x,y,b)；

S14 根據(jù)公式（6）計(jì)算出明文圖像Id(x,y)，

（6）。