CN108320262A - 一种图像加密方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像加密方法，包括以下步骤：S1：采用切比雪夫映射的方法，分别构建两种不同形式的密钥，其数学形式分别为：；
Description
技术领域
本发明涉及一种图像加密方法。
背景技术
人类所获得的信息80%来自视觉，而这些信息当中图像信息具有直观生动、信息量丰富的优势。随着网络技术、信息技术、数字化技术的飞速发展，人们对于图像信息的获取发展到数字图像时代。另一方面，随着计算机网络技术的日益深入和信息量的爆炸式增长，从军事国防到日常生活都面临着安全问题。尤其是一些重要的图像信息必须要以绝对保密的方式向目的地传送，以确保图像信息准确地到达。这些信息诸如版权信息、通信协议、军事情报等。
在通信领域，以图像信息为代表的各种多媒体信息已经逐渐成为通信过程传输的主流信息。从在数字系统中的存储格式上看，图像信息和文本信息的存储并无实质性区别。虽然二者都表现为二进制数据存储的信息，但是图像的数据量之大远远超过文本信息。一个800x600的图像，仅其像素矩阵的存储量就达到480000多个。另外，图像信息在颜色、纹理、机构等特征层面，各个数据区域具有很大的相关性。数据量大、相关性强，都给图像数据在通信过程中的保密性带来了极大的安全隐患。
有关图像安全问题的解决，科学家已经开辟了图像信息安全和视频信息安全两大方向。图像信息安全也可以看作是对静态图像数据的保护，视频信息安全也可以看作是对动态图像数据序列的保护。其中，静态图像安全性的解决，需要用到图像加密技术。所谓图像加密技术，就是利用一定的编码技术和隐藏技术把要保护的图像数据，映射成攻击者无法识别的伪图像数据，从而确保图像信息安全地到达目的地。图像信息的真正接受者收到加密后的图像数据后，利用与加密过程对应的解密算法进行图像信息解密，从而复原出原始图像信息。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种图像加密方法。
一种图像加密方法，包括以下步骤：
S1：采用切比雪夫映射的方法，分别构建两种不同形式的密钥，其数学形式分别为：
；
；
S2：初始值的设定；
S3：图像数据的加密。
进一步的，所述两种不同形式的密钥如下：
第一种密钥按照16进制执行分组处理，共划分为20个组，每组信息的长度是4个bit，即，其中代表16进制数；
第二种密钥按照ASCII码执行分组处理，共划分为10个组，每组信息的长度为8个bit，即，，其中代表ASCII码。
进一步的，初始值的设定方法如下：
1）选定ASCII码下的密钥中的，用于初始值的生成。如下式：
；
2）选定16进制码中的，用于初始值的生成，如下式：
；
3）将初始值和初始值合并，得到；
4）选定ASCII码下的密钥中的，用于生成初始值，如下式：
其中，；
5）将上式中的初始值和初始值合并，得到。
进一步的，图像数据的加密如下：
1）从图像像素矩阵中获得连续3个字节的图像信息，这3个字节的图像信息应该分别表示一个像素点的R、G、B数值；
2）以值作为混沌加密迭代处理的入口，对首个像素点执行次的加密处理，并连续执行16个像素的加密过程；
3）更新当前密钥数据信息，采用如下的数学处理：
；
4）根据X和Y两个维度的逻辑映射，继续处理更新以后的密钥数据获得新的加密初始值，执行后16个像素的加密过程；
5）不断重复上面的操作，直到完成对图像中所有像素数据的加密处理。
本发明的有益效果是：
本发明设计基于逻辑映射的图像加密方法，此方法用两个逻辑映射序列生成了图像加密的密钥，生成了初始值并给定加密过程。对此方法的置乱性能、密钥敏感性、明文敏感性、灰度直方图、三向相关性进行测试，验证了此方法的有效性。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。
一种图像加密方法，包括以下步骤：
S1：采用切比雪夫映射的方法，分别构建两种不同形式的密钥，其数学形式分别为：
；
；
所述两种不同形式的密钥如下：
第一种密钥按照16进制执行分组处理，共划分为20个组，每组信息的长度是4个bit，即，其中代表16进制数；
第二种密钥按照ASCII码执行分组处理，共划分为10个组，每组信息的长度为8个bit，即，，其中代表ASCII码。
S2：初始值的设定；
初始值的设定方法如下：
1）选定ASCII码下的密钥中的，用于初始值的生成。如下式：
；
2）选定16进制码中的，用于初始值的生成，如下式：
；
3）将初始值和初始值合并，得到；
4）选定ASCII码下的密钥中的，用于生成初始值，如下式：
其中，；
5）将上式中的初始值和初始值合并，得到。
S3：图像数据的加密。
图像数据的加密如下：
1）从图像像素矩阵中获得连续3个字节的图像信息，这3个字节的图像信息应该分别表示一个像素点的R、G、B数值；
2）以值作为混沌加密迭代处理的入口，对首个像素点执行次的加密处理，并连续执行16个像素的加密过程；
3）更新当前密钥数据信息，采用如下的数学处理：
；
4）根据X和Y两个维度的逻辑映射，继续处理更新以后的密钥数据获得新的加密初始值，执行后16个像素的加密过程；
5）不断重复上面的操作，直到完成对图像中所有像素数据的加密处理。
Claims (4)
1.一种图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用切比雪夫映射的方法，分别构建两种不同形式的密钥，其数学形式分别为：
；
；
S2：初始值的设定；
S3：图像数据的加密。
2.根据权利要求1所述的图像加密方法，其特征在于，所述两种不同形式的密钥如下：
第一种密钥按照16进制执行分组处理，共划分为20个组，每组信息的长度是4个bit，即，其中代表16进制数；
第二种密钥按照ASCII码执行分组处理，共划分为10个组，每组信息的长度为8个bit，即，，其中代表ASCII码。
3.根据权利要求1所述的图像加密方法，其特征在于，初始值的设定方法如下：
1）选定ASCII码下的密钥中的，用于初始值的生成，如下式：
；
2）选定16进制码中的，用于初始值的生成，如下式：
；
3）将初始值和初始值合并，得到；
4）选定ASCII码下的密钥中的，用于生成初始值，如下式：
其中，；
5）将上式中的初始值和初始值合并，得到。
4.根据权利要求1所述的图像加密方法，其特征在于，图像数据的加密如下：
1）从图像像素矩阵中获得连续3个字节的图像信息，这3个字节的图像信息应该分别表示一个像素点的R、G、B数值；
2）以值作为混沌加密迭代处理的入口，对首个像素点执行次的加密处理，并连续执行16个像素的加密过程；
3）更新当前密钥数据信息，采用如下的数学处理：
；
4）根据X和Y两个维度的逻辑映射，继续处理更新以后的密钥数据获得新的加密初始值，执行后16个像素的加密过程；
5）不断重复上面的操作，直到完成对图像中所有像素数据的加密处理。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710029032.8A CN108320262A (zh) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | 一种图像加密方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710029032.8A CN108320262A (zh) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | 一种图像加密方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710029032.8A Withdrawn CN108320262A (zh) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | 一种图像加密方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN108320262A (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106228076A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-14 | 武汉大学 | 一种基于sgx的图片验证码保护方法及系统 |
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2017
- 2017-01-16 CN CN201710029032.8A patent/CN108320262A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106228076A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-14 | 武汉大学 | 一种基于sgx的图片验证码保护方法及系统 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| N.K.PAREEK等: "Image encryption using chaotic logistic map", 《IMAGE AND VISION COMPUTING》 * |
| RASHIDAH KADIR等: "A modified image encryption scheme based on 2D chaotic map", 《INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER AND COMMUNICATION ENGINEERING 2010》 * |
| 张建忠等: "基于混沌加密的DCT域灰度级盲水印算法", 《物联网技术》 * |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |