[發明專利]一種基于圖像加密的可編程邊緣控制器通信方法

有效

• 申請號: 202310921053.6
• 申請日: 2023-07-26
• 公開（公告）號: CN116647327B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 姚文廣;劉麗婷
• 申請（專利權）人: 傲拓科技股份有限公司
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/06;H04L9/20;H04N1/32;H04N19/93;H04N19/13
• 代理公司: 南京匠橋專利代理有限公司 32568
• 代理人: 蔡靖

1.一種基于圖像加密的可編程邊緣控制器通信方法，包括在進行可編程邊緣控制器的圖像通信時，對圖像進行加密，其特征在于，對圖像進行加密包括以下步驟：

S1、讀取待加密的圖像，轉化為像素矩陣；

S2、計算像素矩陣的十進制和，并結合SHA-512計算2D-LCLMCP混沌系統的初始值；

S3、對2D-LCLMCP混沌系統的初始值進行迭代，生成偽隨機序列，對偽隨機序列進行取模和求整運算得到位置序列和整數序列；

其中得到整數序列包括：

通過提出的混沌系統選取一個M×N大小的序列W，將W中每一位處理成0-255之間的數，得到整數序列T；

S4、將像素矩陣進行DNA編碼轉化為DNA編碼矩陣，利用位置序列對DNA編碼矩陣進行位置置亂得到置亂后的DNA編碼矩陣；

S5、將位置置亂后的DNA編碼矩陣進行解碼；

S6、將解碼后的矩陣的每一個像素利用整數序列進行混淆操作得到像素矩陣，將得到的像素矩陣的行數和列數進行調整，轉化為密文圖像；

步驟S6進一步包括：

根據下式計算混淆后的每一個像素點：

，

其中P₄（i）是要混淆前像素矩陣的每一個像素點，P₅（i）是混淆后各個像素矩陣的每一個像素點,T為整數序列。

2.根據權利要求1所述的基于圖像加密的可編程邊緣控制器通信方法，其特征在于，所述2D-LCLMCP混沌系統的系統方程為：

，

其中，a，c，d均為實參數，x_n，y_n，z_n，x_n+1，y_n+1和z_n+1均為狀態變量。

3.根據權利要求2所述的基于圖像加密的可編程邊緣控制器通信方法，其特征在于，步驟S2中，計算2D-LCLMCP混沌系統的初始值包括：

讀取待加密圖像的數據，求其十進制像素和；

將像素和作為SHA-512的輸入，得到512bit的哈希值：m₁,m₂,m₃,...,m₆₄；

對哈希值進行如下運算得到系統的初始值，

，

其中，x₁(1),x₂(1),x₃(1)是原始的初始值，x₁'(1),x₂'(1),x₃'(1)是新的初始值。