欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2018108497044
申请人: 河南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种基于拉丁方阵置乱和双向扩散的图像加密方法,其特征在于,包括:步骤1、将明文图像P(M×N)进行SHA256函数运算,得到256位哈希密钥值,将所述256位哈希密钥值转化为32个十进制数k1,k2,…,k32,并利用预设密钥参数c1、c2、c3、c4计算初始状态值x0、y0、z0、w0;

步骤2、根据x0、y0、z0、w0,利用忆阻混沌系统生成四个大小分别为1×n的混沌序列X、Y、Z、W,其中n=MN;

步骤3、根据X、Y、Z、W确定拉丁方阵L、密钥矩阵U1(M×N)和U2(M×N);

步骤4、利用L和密钥tmp对P(M×N)进行置乱,得到置乱矩阵P0,并将P0进行顺时针旋转

180°得到矩阵P1;

步骤5、利用U1(M×N)对P1进行正向扩散得到矩阵P2,利用U2(M×N)对P2进行反向扩散,得到密文图像C。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:根据k1,k2,…,k32和c1、c2、c3、c4按照式(1)计算得到x0、y0、z0、w0。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:步骤21、根据k1,k2,…,k32根据式(2)计算舍弃数N0;

步骤22、将x0、y0、z0、w0代入忆阻混沌系统迭代N0+n次,舍弃前N0个值,得到X、Y、Z、W:X=[x1,x2,…,xn],

Y=[y1,y2,…,yn],

Z=[z1,z2,…,zn],

W=[w1,w2,…,wn],

其中,n=MN,所述忆阻混沌系统的表达式(3)为:

2 4

其中,f(y,w)=(1+0.25w‑0.002w)y,x、y、z、w为忆阻混沌系统的状态变量,a、b、c、δ、ε为忆阻混沌系统的控制参数。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:步骤31、根据X、Y、Z、W计算得到状态矩阵A、B:A=X+W=[a1,a2,…,aMN],B=Y+Z=[b1,b2,…,bMN];

步骤32、取A中和B中元素,得到新序列A_1、B_1、U_1、U_2:A_1=[amM+1,amM+2,…,a(m+1)M],B_1=[bnN+1,bnN+2,…,b(n+1)N],U_1=[bq,…,bMN,a1,a2,…,ap],U_2=[a(p+1),…,aMN,b1,b2…,b(q‑1)],若MN为偶数, 若MN为奇数,

其中m=N/2,n=M/2;

步骤33、根据A_1、B_1、U_1、U_2确定拉丁方阵L、密钥矩阵U1(M×N)和U2(M×N)。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤33具体包括:步骤331、分别对A_1和B_1进行升序排序,得到索引向量A_2、B_2;

步骤332、根据A_2、B_2按照式(4)得到拉丁方阵L;其中,i=1,2,…,M;j=1,2,…,N;

步骤333、分别将U_1和U_2中的元素按照式(5)和式(6)

10

U_2i=floor((abs(U_2i)‑floor(U_2i))×10 )mod256    (6)进行修正,生成密钥矩阵U1(M×N)和U2(M×N);其中,i=1,2,…,MN。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:步骤41、按照式(7)和式(8)

生成密钥tmp;其中,Pi,j表示P(M×N)中位于第i行,第j列位置的像素值,S表示明文图像大小,S=MN;

步骤42、将密钥tmp和拉丁方阵L按照式(9)对P(M×N)进行置乱,得到置乱矩阵P0;其中,r=i,c=Li,j,h=tmp;i=1,2,…,M;j=

1,2,…,N。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤5具体包括:步骤51、利用U1(M×N)对P1按照式(10)进行正向扩散得到矩阵P2;

步骤52、利用U2(M×N)对P2按照式(11)进行反向扩散得到密文图像C;其中,P1i,j,P2i,j,U1i,j,Ci,j分别表示P1,P2,U1,C的第i行,第j列的元素,i=1,2,…,M;j=1,2,…,N。