申请/专利权人：山东青橙数字科技有限公司

申请日：2023-09-13

公开（公告）日：2024-05-03

公开（公告）号：CN117114959B

主分类号：G06T1/00

分类号：G06T1/00;G06N7/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.03#授权;2023.12.12#实质审查的生效;2023.11.24#公开

摘要：本发明属于图像加密应用技术领域，尤其涉及一种基于多参数一维混沌系统的秘钥反馈机制的图像加密方法，包括建立一种改进的Logistic混沌系统模型、秘钥生成、生成混沌序列、第一轮图像加密、秘钥反馈机制、第二轮图像加密以及解密过程。本发明采用多参数一维混沌系统，拓展了混沌序列的生成空间，增加了破解难度，通过引入秘钥反馈机制，将用户提供的秘钥与混沌序列相结合，增强了加密的随机性和安全性，提供的可逆的解密过程，确保了加密图像的恢复性。改进的Logistic混沌系统参数范围广，混沌特性均匀，模型具有更好的动力学行为，可以在图像加密等工程领域得到应用具有重要的价值，而且该模型有利于混沌现象的演示和教学。

主权项：1.一种基于多参数一维混沌系统的秘钥反馈机制的图像加密方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、建立一种改进的Logistic混沌系统模型，所述改进的Logistic混沌系统模型为：Xn+1＝sin10a·b·Xn·1-Xn+1其中a、b是系统的控制参数，a∈0,100，b∈0,10，Xn+1为系统的第n+1个节点的状态，Xn为系统的第n个节点的状态；S2、秘钥生成，用户提供用于加密的自定义秘钥N，N作为哈希函数的输入，产生一个256bit的密钥流，将密钥流16等分，并转换成10进制KEYi，i＝1,2,3,...,16，产生四个秘钥：k1＝KEY1+KEY2+KEY3+KEY41010k2＝KEY5+KEY6+KEY7+KEY81010k3＝KEY9+KEY10+KEY11+KEY121010k4＝KEY13+KEY14+KEY15+KEY161010将k1,k2,k3,k4带入改进的Logistic混沌系统模型，产生新的秘钥K1,K2,K3,K4K1＝xend；xn+1＝3.99·xn1-xn,n＝1～20，x1＝k1K2＝xend；xn+1＝3.99·xn1-xn,n＝1～20，x1＝k2K3＝xend；xn+1＝3.99·xn1-xn,n＝1～20，x1＝k3K4＝xend；xn+1＝3.99·xn1-xn,n＝1～20，x1＝k4S3、生成混沌序列，利用K1,K2,K3,K4通过改进的Logistic混沌系统模型生成X1,X2,X3,X4，所述X1,X2,X3,X4为： xn+1＝sin10abxn1-xn+1,x1＝K1,a＝10·K3,b＝100·K2 xn+1＝sin10abxn1-xn+1,x1＝K4,a＝10·K3,b＝100·K2 xn+1＝sin10abxn1-xn+1,x1＝K4,a＝10·K2,b＝100·K3 xn+1＝sin10abxn1-xn+1,x1＝K1,a＝10·K2,b＝100·K3将X1按照从小到大的顺序排序，并找到排序后的矩阵在原矩阵的位置，返回位置信息记录为SORT1，将X2按照从小到大的顺序排序，并找到排序后的矩阵在原矩阵的位置，返回位置信息记录为SORT2，对X3,X4做如下处理：X3＝modfloorX3×1010,256；X4＝modfloorX4×1010,256；其中，mod是取模函数，floor是向下取整函数，使得X1,X2可以被用作置乱，X3,X4被用作扩散；S4、第一轮图像加密，通过SORT1和SORT2对图像置乱，得到置乱后的图像S：Si,j＝IMSORT1i,SORT2j,i＝1～IMa,j＝1～IMb其中IM为明文图像，IM的大小为IMa×IMb，通过X3,X4对图像进行正向扩散，得到第一次的密文图像C：C1＝modS1+X31+X41,256；Ci＝modSi+X3i+X4i+Si-1,256,i＝2～IMa×IMb其中，mod是取模函数；S5、秘钥反馈机制，将密文图像C作为哈希函数的输入，重复S2，生成新的秘钥K5,K6,K7,K8，利用K5,K6,K7,K8生成第二轮加密算法所需的密钥流X5,X6，所述X5,X6为： xn+1＝sin10abxn1-xn+1,x1＝K5+K6,a＝10·K7,b＝100·K8 xn+1＝sin10abxn1-xn+1,x1＝K5+K6,a＝10·K8,b＝100·K7对X5,X6做如下处理：X5＝modfloorX5×1010,256；X6＝modfloorX6×1010,256；其中，mod是取模函数，floor是向下取整函数；S6、第二轮图像加密，利用X5,X6对图像进行反向扩散，得到最终的密文图像C1：C1IMa×IMb＝modCIMa×IMb+X5IMa×IMb+X6IMa×IMb,256；C1i＝modCi+X5i+X6i+C1i+1,256；i＝IMa×IMb-1～2其中，mod是取模函数，IMa×IMb为图像的大小，输出密文图像C1；S7、解密过程，使用相同的秘钥和改进的Logistic混沌系统模型控制参数a和b，通过逆向操作对加密图像进行解密，恢复原始图像数据。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东青橙数字科技有限公司 基于多参数一维混沌系统的秘钥反馈机制的图像加密方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD