System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法及系统技术方案_技高网

一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法及系统技术方案

技术编号:40843291 阅读:12 留言:0更新日期:2024-04-01 15:10
本发明专利技术公开了一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法及系统,方法包括:获取待加密图像的像素点信息;将所述像素点信息处理为第一像素数组;基于混沌映射对第一像素数组进行迭代生成混沌序列,所述混沌序列的长度根据待加密图像的大小确定;将混沌序列X中的每一个数值与待加密图像的每一个像素点按照顺序进行一对一的匹配后,生成第二像素数组;对所述第二像素数组中的元素进行升序置乱,从而获取第三像素数组,基于所述第三像素数组获取加密图像。本发明专利技术提出一种能够产生无限多平行于y轴的异质共存吸引子和具有超宽Lyapunov指数谱的混沌映射,将其应用于图像加密中,使加密图像具有更高的实时性、鲁棒性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子通信,涉及一种图像加密技术,具体来说,涉及一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法及系统


技术介绍

1、随着信息时代的到来,数字图像的安全传输和隐私保护在网络空间中愈发重要。并且图像数据不同于文本数据,数字图像的加密对算法有更高要求,各种加密方案应运而生。传统的加密算法在效率和安全性方面始终存在着问题,急需一种效率与安全性兼具的加密算法。

2、混沌理论的出现给研究者提供了新的方向,混沌具有遍历性、随机性和初值敏感性等特点,很适合应用于图像加密,其混合和随机性类似于密码学的置换和扩散。基于混沌的图像加密算法安全性更高、密钥空间更大、比传统加密方法更有潜力。然而,当混沌系统在计算精度有限的硬件设备上实现时,必须对其进行数字化处理。而数字混沌系统在每次迭代运算中都会引入不可控的量化误差,同时迭代的状态变量最终会收敛到一个周期性的循环。此外,遍历性、长期不可预测性和初值敏感性也会降低甚至消失。


技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足,本专利技术提供一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法。能够更好的抑制混沌系统的动态退化,增强混沌密码学的安全性,构造具有最大个数的正李雅普诺夫指数的高维无简并超混沌系统,增强图像加密算法性能。

2、本专利技术采用的技术手段如下:

3、一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,包括以下步骤:

4、获取待加密图像的像素点信息;将所述像素点信息处理为第一像素数组;

5、基于混沌映射对第一像素数组进行迭代生成混沌序列,所述混沌序列的长度根据待加密图像的大小确定,所述混沌映射为:

6、

7、所述混沌映射的初值(x0,y0,z0)以及混沌映射的控制参数a和b预先给出;

8、将混沌序列x中的每一个数值与待加密图像的每一个像素点按照顺序进行一对一的匹配后,生成第二像素数组;

9、对所述第二像素数组中的元素进行升序置乱,从而获取第三像素数组,基于所述第三像素数组获取加密图像。

10、进一步地,将预设的混沌映射的初值(x0,y0,z0)以及混沌映射的控制参数a和b作为密钥保存。

11、进一步地,基于混沌映射对第一像素数组进行迭代生成混沌序列,包括:

12、基于混沌映射的初值(x0,y0,z0)以及混沌映射的控制参数a和b进行迭代运算,迭代次数为待加密图像的像素点数量加上预设的偏移值k,从而得到中间序列;

13、舍去所述中间序列中的前k个数值,从而得到混沌序列。

14、进一步地,所述偏移值k为2000。

15、进一步地,该方法还包括对生成的混沌序列进行nist测试,对通过测试的混沌序列用于图像加密。

16、本专利技术还公开了一种基于三维离散超混沌映射的图像加密系统,包括:

17、图像存储控制模块,其用于获取待加密图像的像素点信息;将所述像素点信息处理为第一像素数组;

18、混沌加密序列发生模块,其用于基于混沌映射对第一像素数组进行迭代生成混沌序列,所述混沌序列的长度根据待加密图像的大小确定,所述混沌映射为:

19、

20、所述混沌映射的初值(x0,y0,z0)以及混沌映射的控制参数a和b预先给出;

21、混沌排序加密模块,其用于将混沌序列x中的每一个数值与待加密图像的每一个像素点按照顺序进行一对一的匹配后,生成第二像素数组,对所述第二像素数组中的元素进行升序置乱,从而获取第三像素数组,基于所述第三像素数组获取加密图像;

22、加密图像输出模块,其用于输出加密图像。

23、较现有技术相比,本专利技术具有以下优点:

24、本专利技术提出一种能够产生无限多平行于y轴的异质共存吸引子和具有超宽lyapunov指数谱的混沌映射,将其应用于图像加密中,使加密图像具有更高的实时性、鲁棒性和安全性。同时,本专利技术实施例中用fpga实现图像加密算法,拓展了图像加密的应用范围。

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【技术保护点】

1.一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,其特征在于,将预设的混沌映射的初值(x0,y0,z0)以及混沌映射的控制参数a和b作为密钥保存。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,其特征在于,基于混沌映射对第一像素数组进行迭代生成混沌序列,包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,其特征在于,所述偏移值K为2000。

5.根据权利要求1所述的一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,其特征在于,该方法还包括对生成的混沌序列进行NIST测试,对通过测试的混沌序列用于图像加密。

6.一种基于三维离散超混沌映射的图像加密系统,其特征在于,包括:

【技术特征摘要】

1.一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,其特征在于,将预设的混沌映射的初值(x0,y0,z0)以及混沌映射的控制参数a和b作为密钥保存。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维离散超混沌映射的图像加密方法,其特征在于,基于混沌映射对第一像素数组进行迭代生成混...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄建国叶优欣黄丽莲杨艳马衍昊李创蒋尚君陈旭
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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