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专利号: 2022111140876
申请人: 洛阳师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于Arnold映射和多移位映射函数的延迟混沌图像加密方法,其特征是:包括以下步骤:S1:选取适当的参数和初值作为密钥,通过延迟诱发超混沌系统产生混沌序列,并对该混沌序列进行图像化处理,得到图像化序列;

S1.1:超混沌系统的数学模型为:

式中,a、b、c为参数,x、y、z为状态变量,k为线性反馈增益,τ为延迟时间;

取状态序列x、y、z的最后M*N个值,形成三个序列X、Y、Z;

S1.2:通过式(2)将序列X、Y、Z转换为值在[0,255]的序列X′、Y′、Z′;

通过式(3)构造一个图像化序列Zh,图像化序列Zh用于混淆操作;

Zh=mod(X′+Y′,256);  (3)S2:通过式(4)对原始图像P进行Arnold映射,得到置乱图像P1;

式中,(i,j)为变换前原始图像P的像素位置,(i′,j′)为变换后图像的像素位置,a、b是变换参数,M为图像的长,N为图像的宽,mod(·)为模运算;

S3:通过图像化序列将置乱图像P1转化为扩散图像;

S3.1:将置乱图像P1转换为一维像素数组P2;

S3.2:通过式(6)计算中间序列初值Pm(0);

S3.3:通过式(7)产生序列Pm(ii);

Pm(ii)=mod(P2(ii)+Pm(ii‑1)+Zh(ii),256)  (7)式中,ii=1,2,3,4,…,M*N;

S4:通过图像化序列和多移位映射函数对扩散图像进行处理,得到密文图像。

2.如权利要求1所述的一种基于Arnold映射和多移位映射函数的延迟混沌图像加密方法,其特征是:S1中,所述超混沌系统为具有理论无穷维的超混沌系统,所述超混沌系统所产生混沌序列为伪随机混沌序列。

3.如权利要求1所述的一种基于Arnold映射和多移位映射函数的延迟混沌图像加密方法,其特征是:S2中,设a=113,b=97,通过式(4)对原始图像P进行两轮Arnold映射,得到置乱图像P1。

4.如权利要求1或3所述的一种基于Arnold映射和多移位映射函数的延迟混沌图像加密方法,其特征是:S2中,式(4)的解密映射为:

5.如权利要求1所述的一种基于Arnold映射和多移位映射函数的延迟混沌图像加密方法,其特征是:S4包括以下分步骤:S4.1:使用多移位映射函数对分段函数进行重构;

其中,f为线性分段函数:

式中,C是密文图像,p是明文,k是密钥,n是迭代次数,l是参数;

S4.2:将序列Pm和序列Z′分别作为式(8)和式(9)的明文和密钥,迭代2次后得到相应的序列值C1;

S4.3:将C1重构为M×N的矩阵,然后重复步骤S1‑S3,得到新一轮重构矩阵,最终形成密文图像C。