【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息安全，尤其涉及一种基于随机权重的混沌加解密方法及系统。
技术介绍
1、近些年，越来越多的图像数据在网络中传输及存储。在各行各业中，信息的私密性已经成为了一个至关重要的问题。传统的加密算法，例如des、aes、rsa等算法，只适用于文本结构数据，并不适合对图像数据进行加密。为了解决图像加密的问题，混沌加密算法被提了出来。混沌加密算法的主要优势在于秘钥空间从整数空间拓展至实数空间，以及对系统初始值的极度敏感。因此，混沌加密算法一般将系统初始值设置为秘钥。
2、目前的混沌加密算法具有混沌映射弱、对某类攻击的抵抗力弱、对明文和秘钥不够敏感、秘钥空间小等弱点。虽然各种混沌加密算法层出不穷，也有一定的加密效果，但是这些加解密算法严重依赖于非线性函数的内部特性，也没有拓展秘钥空间，对秘钥安全性的提升比较有限，容易被破解。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种基于随机权重的混沌加解密方法及系统，用于解决如下技术问题：现有的混沌加解密算法严重依赖于非线性函数的内部特性，没有拓展秘钥空间，对秘钥安全性的提升比较有限，容易被破解。
2、本专利技术实施例采用下述技术方案：
3、一方面，本专利技术实施例提供了一种基于随机权重的混沌加解密方法，具体包括：在加密阶段，将原始图像注入洛伦兹混沌系统的不同子系统中，得到多个初始密文；
4、通过随机权重，对所述多个初始密文进行线性组合，得到所述原始图像的密文数据；
5、在解密阶段，基
6、基于所述权重矩阵及辅助密文，对所述加密图像进行解密，得到所述原始图像。
7、在一种可行的实施方式中，在加密阶段，将原始图像注入洛伦兹混沌系统的不同子系统中，得到多个初始密文，具体包括：
8、获取所述洛伦兹混沌系统的状态空间表达式，并根据所述状态空间表达式中的多个系统状态，划分为三个不同的子系统；
9、在加密阶段，分别将三个子系统的系统状态初始值作为加密的初始秘钥，对所述原始图像进行加密，得到对应的三个初始密文。
10、在一种可行的实施方式中，通过随机权重，对所述多个初始密文进行线性组合，得到所述原始图像的密文数据，具体包括：
11、分别为每个初始密文生成随机权重，并根据，对所述多个初始密文进行线性组合，得到密文数据表达式 c( t)；
12、其中， y1( t)、 y2( t)、 y3( t)分别为三个子系统输出的初始密文， w1、 w2、 w3分别为三个初始密文对应的随机权重。
13、在一种可行的实施方式中，在解密阶段，基于所述子系统的数量，生成权重矩阵及辅助密文，具体包括：
14、在解密阶段，向加密模块发送解密请求，并在所述加密模块中生成两组辅助权重；其中，每组辅助权重中均包含三个辅助权重；
15、将所述两组辅助权重与待求解的随机权重构建为所述权重矩阵；
16、在所述加密模块中，通过所述两组辅助权重分别对所述原始图像进行辅助加密，得到对应的两组辅助密文。
17、在一种可行的实施方式中，通过所述两组辅助权重分别对所述原始图像进行辅助加密，得到对应的两组辅助密文，具体包括：
18、在所述加密模块中，将所述权重矩阵定义为：；其中，与为所述两组辅助权重；
19、通过所述两组辅助权重，分别对原始图像的三个初始密文进行线性组合，得到对应的两组辅助密文：；；其中， y1( t)、 y2( t)、 y3( t)分别为三个子系统输出的初始密文。
20、在一种可行的实施方式中，基于所述权重矩阵及辅助密文，对所述加密图像进行解密，得到所述原始图像，具体包括：
21、基于所述原始图像的密文数据以及所述辅助密文，定义密文向量；
22、根据每个子系统输出的初始密文，定义初始密文向量；
23、基于所述密文向量、所述权重矩阵以及所述初始密文向量，构造密文线性方程组，求解所述密文线性方程组的唯一解，得到所述权重矩阵的逆矩阵；
24、通过所述逆矩阵对所述加密图像进行解析，得到所述原始图像。
25、在一种可行的实施方式中，基于所述原始图像的密文数据以及所述辅助密文，定义密文向量；根据每个子系统输出的初始密文，定义初始密文向量，具体包括：
26、定义密文向量为；其中， c( t)为所述原始图像的密文数据， c1( t)为第一组辅助密文， c2( t)为第二组辅助密文；
27、定义初始密文向量为；其中， y1( t)、 y2( t)、 y3( t)分别为三个子系统输出的初始密文。
28、在一种可行的实施方式中，基于所述密文向量、所述权重矩阵以及所述初始密文向量，构造密文线性方程组，求解所述密文线性方程组的唯一解，得到所述权重矩阵的逆矩阵，具体包括：
29、当 t≥0时，得到密文线性方程组；其中， c( t)为所述密文向量， y( t)为所述初始密文向量， w为所述权重矩阵；
30、令权重矩阵 w的秩 rank( w)=3，此时权重矩阵为非奇异矩阵，所述密文线性方程组有唯一解，求解得到所述权重矩阵的逆矩阵。
31、在一种可行的实施方式中，通过所述逆矩阵对所述加密图像进行解析，得到所述原始图像，具体包括：
32、根据所述逆矩阵中的元素值，解析初始密文，得到三个初始密文为：
33、；
34、；
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【技术保护点】
1.一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，在加密阶段，将原始图像注入洛伦兹混沌系统的不同子系统中，得到多个初始密文，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，通过随机权重，对所述多个初始密文进行线性组合，得到所述原始图像的密文数据，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，在解密阶段，基于所述子系统的数量，生成权重矩阵及辅助密文，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，通过所述两组辅助权重分别对所述原始图像进行辅助加密，得到对应的两组辅助密文，具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，基于所述权重矩阵及辅助密文，对所述加密图像进行解密，得到所述原始图像，具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，基于所述原始图像的密文数
8.根据权利要求7所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，基于所述密文向量、所述权重矩阵以及所述初始密文向量，构造密文线性方程组，求解所述密文线性方程组的唯一解，得到所述权重矩阵的逆矩阵，具体包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，通过所述逆矩阵对所述加密图像进行解析，得到所述原始图像，具体包括：
10.一种基于随机权重的混沌加解密系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，在加密阶段，将原始图像注入洛伦兹混沌系统的不同子系统中，得到多个初始密文，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，通过随机权重，对所述多个初始密文进行线性组合，得到所述原始图像的密文数据，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，在解密阶段，基于所述子系统的数量，生成权重矩阵及辅助密文，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于随机权重的混沌加解密方法，其特征在于，通过所述两组辅助权重分别对所述原始图像进行辅助加密，得到对应的两组辅助密文，具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于随...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，徐同明，李伯钊，韦成龙，于兆洋，李朋湃，刘盱衡，
申请(专利权)人：浪潮通用软件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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