用于图像数据安全传输的解密方法技术

本申请涉及一种用于图像数据安全传输的解密方法，包括以下步骤：获取加密文件；根据加密文件中的ECC密文结束标志从加密文件中获取加密的3D密钥和图像密文E；对加密的3D密钥进行ECC解密得到3D密钥；使用3D密钥对图像密文E进行3D混沌解密得到图像明文矩阵A。本申请的技术方案融合了混沌加密和ECC加密的优点，有效提高了传统图像加密方法的加密速度、加密效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及图像加密处理，尤其涉及。
技术介绍
在网络技术高度发达的信息时代，图片作为一种重要的网络信息传输媒介，被广 泛应用于医学、军事、社交等领域，其传输过程的安全问题日益凸显。图像信息不同于文本 信息，具有其自身信息特色，如相关性强、大数据量、高冗余度等。 目前常用的混沌图像加密传输系统简单地利用线性混沌序列对图像序列进行混 沌加密，这种方法对图像的相关性破坏较差，抗重构和抗破坏攻击性较弱。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供。 根据本申请实施例的第一方面，提供一种，包 括以下步骤： 获取加密文件； 根据加密文件中的ECC密文结束标志从加密文件中获取加密的3D密钥和图像密 文E ; 对加密的3D密钥进行ECC解密得到3D密钥； 使用3D密钥对图像密文E进行3D混沌解密得到图像明文矩阵A。 本申请的实施例提供的技术方案融合了混沌加密和ECC加密的优点，有效提高了 传统图像加密方法的加密速度、加密效率和安全性； 其中，对所述加密的3D密钥进行ECC解密得到3D密钥包括以下步骤： 生成椭圆曲线参数Ep (a，b)、基点G和公钥K ; 采用椭圆曲线参数Ep (a，b)、基点G和公钥K对所述加密的3D密钥进行ECC解密， 得到 3D 密钥：x。，y。，Zl^KpKyK3; 其中，使用所述3D密钥对所述图像密文E进行3D混沌解密得到图像明文矩阵A 包括以下步骤： 使用X。，y。，z。建立3D混沌系统模型如下： ε f = CTxr 设置 A = (E xor Υτ+Ε · X) · Z，其中： Xi= (integer (x X K ^modN) Yi= (integer (x XK 2) modM) Zi= (integer (xXK 3)mod256) 式中，2. 77〈γ〈3. 0,0〈β〈0. 18,0〈a〈〇. 〇2,0〈 δ〈〇. 3D 混沌系统输 出的x，y，ζ方向的随机序列，0〈i〈N，0〈j〈M，0〈k〈MXN，M为图像密文E的行数，N为图像密 文E的列数，ε为时间校验控制量，C为系统时间校对间隔控制矩阵，L为校 对增益，通过选择适当的L使得所述加密文件的接收方与所述加密文件的发送方实现同步 校对，校对过程中让limn_7 Il ε' -ε Il =0, X1, Y1J1为矩阵X，Y，Z的第i个元素； 其中，根据所述加密文件中的ECC密文结束标志从所述加密文件中获取加密的3D 密钥和图像密文E包括以下步骤： 确定所述加密文件中的ECC密文结束标志； 提取所述加密文件中在所述ECC密文结束标志之前的内容为加密的3D密钥，提取 所述加密文件中在所述ECC密文结束标志之后的内容为图像密文E ; 其中，对图像明文矩阵A进行3D混沌解密还包括对图像密文E进行解压缩解码。 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅 是示例性和解释性的，并不能限制本申请。【附图说明】 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施 例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。 图1示出了根据本专利技术实施例的用于图像数据安全传输的加密方法的流程图； 图2示出了根据本专利技术优选实施例的用于图像数据安全传输的加密方法的流程 图； 图3示出了根据本专利技术实施例的的流程图； 图4示出了根据本专利技术优选实施例的的流程 图； 图5示出了根据本专利技术优选实施例的用于图像数据安全传输的流程图。【具体实施方式】 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及 附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例 中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附 权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。 图1示出了根据本专利技术实施例的用于图像数据安全传输的加密方法的流程图，包 括以下步骤： 步骤S10,获取图像明文矩阵A ; 步骤S20,对图像明文矩阵A进行3D混沌加密得到图像密文E ; 步骤S30，对3D混沌加密的3D密钥进行ECC加密； 步骤S40，将ECC加密的3D密钥与图像密文E共同生成加密文件，用于传输。 目前常用的混沌图像加密传输系统简单地利用线性混沌序列对图像序列进行混 沌加密，这种方法对图像的相关性破坏较差，抗重构和抗破坏攻击性较弱，另外，由于没有 考虑到实际软硬件环境对混沌效应稳定性的影响，混沌加密通信传输过程中混沌系统的混 沌状态稳定性较差；图像加密传输过程中缺乏对混沌密钥的有效管理，导致混沌图像加密 传输系统经常发生密钥泄露的问题。 而本实施例中融合了混沌加密和ECC加密的优点，有效提高了传统图像加密方法 的加密速度、加密效率和安全性。该图像加密传输方法，有效地提高了加密速度、抗空间重 构的攻击、基于回归映射攻击性能强，具有非常高的安全性能。为网络图像信息交互提供了 一个稳定可靠的图像数据加密传输方案。 图2示出了根据本专利技术优选实施例的用于图像数据安全传输的加密方法的流程 图。 优选地，如图2所示，步骤S20包括以下步骤： A)启动3D混沌加密进程，包括： &.随机生成30密钥种子叉。，7。，2。，其中，0〈叉。〈1，0〈7。〈1，0〈2。〈1，并使用叉。，7。，2。 初始化3D混沌系统，使用的3D混沌系统模型如下： ε = C1Xi 其中，2· 77〈γ〈3· 0,0〈β〈0· 18,0〈α〈〇· 〇2,0〈 δ〈〇· 〇2，Χι，ι，Ζ??* 3D 混沌系统输 出X，y，Z方向的随机序列，0〈i〈N，0〈j〈M，0〈k〈MXN，M为明文矩阵A的行数，N为明文矩阵 A的列数，/(ε) = ^，ε为时间校验控制量，C为系统时间校对间隔控制矩阵； b.对图像明文矩阵A进行3D混沌加密，包括： 设置 E = (A xor Χτ+Α · Y) xor Ζτ，其中： Xi= (integer (χ X K ^modN) Yi= (integer (x XK2) modM) Zi= (integer (x XK 3)mod256) 式中，X1, Y1, Z1为矩阵X，Y，Z的第i个元素 ，K ^ K2, K3为随机整数，M，N为图像明 文矩阵A的行数和列数； c.对3D混沌加密后的图像密文E进行压缩编码，其中包括： 设置Z = C(E)，其中C表示图像压缩编码算法，可以是jpg或者png图像压缩编码 算法。 优选地，如图2所示，步骤S30包括： B)启动ECC加密进程，包括： a.获取图像接收方椭圆曲线参数Ep (a，b)、基点G和公钥K ; b.对3D混沌加密密钥进行ECC加密，包括： 设置 K3d= x。I I y。I I。I IK11 121 13; 执行BCH编码算法将K3d编码到Ep (a，b)上的点E 3D; 产生随机大整数r; 设置C当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于图像数据安全传输的解密方法，其特征在于，包括以下步骤：获取加密文件；根据所述加密文件中的ECC密文结束标志从所述加密文件中获取加密的3D密钥和图像密文E；对所述加密的3D密钥进行ECC解密得到3D密钥；使用所述3D密钥对所述图像密文E进行3D混沌解密得到图像明文矩阵A；其中，对所述加密的3D密钥进行ECC解密得到3D密钥包括以下步骤：生成椭圆曲线参数Ep(a，b)、基点G和公钥K；采用椭圆曲线参数Ep(a，b)、基点G和公钥K对所述加密的3D密钥进行ECC解密，得到3D密钥：x0，y0，z0，K1，K2，K3；其中，使用所述3D密钥对所述图像密文E进行3D混沌解密得到图像明文矩阵A包括以下步骤：使用x0，y0，z0建立3D混沌系统模型如下：x′n+1=γx′n(1-xn)+βy′n2x′n+αz′n3+δf(ϵ)+L(ϵ-ϵ′)]]>y′n+1=γx′n(1-y′n)+&beta;z′n2y′n+αx′n3]]>z′n+1=γz′n(1-z′n)+βx′n2z′n+αy′n3]]>ε′＝CTx′设置A＝(E xor YT+E·X)·Z，其中：Xi＝(integer(x×K1)modN)Yi＝(integer(x×K2)modM)Zi＝(integer(x×K3)mod256)式中，2.77<γ<3.0，0<β<0.18，0<α<0.02，0<δ<0.02，xi，yj，zk为3D混沌系统输出的x，y，z方向的随机序列，0<i<N，0<j<M，0<k<M×N，M为图像密文E的行数，N为图像密文E的列数，ε为时间校验控制量，C为系统时间校对间隔控制矩阵，L为校对增益，通过选择适当的L使得所述加密文件的接收方与所述加密文件的发送方实现同步校对，校对过程中让limn→∞‖ε′‑ε‖＝0，Xi，Yi，Zi为矩阵X，Y，Z的第i个元素；其中，根据所述加密文件中的ECC密文结束标志从所述加密文件中获取加密的3D密钥和图像密文E包括以下步骤：确定所述加密文件中的ECC密文结束标志；提取所述加密文件中在所述ECC密文结束标志之前的内容为加密的3D密钥，提取所述加密文件中在所述ECC密文结束标志之后的内容为图像密文E；其中，对图像明文矩阵A进行3D混沌解密还包括对图像密文E进行解压缩解码。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚联，龙辉，胡洪波，龚能，雷天齐，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43