基于混沌系统与插入—删除模型的图像加密方法技术方案

本发明专利技术涉及图像加密领域，设计了一种基于混沌系统与插入—删除模型的图像加密方法。该方法将汉明距离、汉明逆距离以及汉明补距离引入到混沌系统初始值的产生过程中；除此之外，该方法在加密图像和解密图像时，使用插入—删除模型置乱图像像素值的位置；最后，将DNA序列的异或操作应用于扩散图像的像素值。从模拟结果和安全分析可以得出，该方法具有良好的加密效果，并能抵抗入侵者的各种攻击。本发明专利技术着重解决的问题是将DNA计算中的插入—删除模型的基本思想应用于图像加密中。

【技术实现步骤摘要】
基于混沌系统与插入—删除模型的图像加密方法
本专利技术涉及混沌系统和插入—删除模型，具体讲的是用混沌系统与插入—删除模型对原始图像进行加密，其属于图像加密领域。
技术介绍
近年来，数字图像作为一种信息载体被人们广泛的应用在网络传输中。然而，由于网络的开放性和信息的共享性，攻击者很容易截获这些信息，为此人们采取了一系列措施保证图像传输的安全性，其中图像加密是一种最有效的方式。图像信息因其冗余性以及数据是二维的等特点，传统的文本加密方法如DES,AES,IDEA等已经不适用于对图像的加密。因此基于现代密码体制的图像加密技术、基于矩阵变换的图像加密技术、基于混沌的图像加密技术、基于秘密分存的图像加密技术和基于频域的图像加密技术相继出现。但是，随着并行计算机，云计算和量子计算机的快速发展，这些方法的安全性面临严峻的挑战。混沌系统具有对初始值敏感，遍历性，运动轨迹无规则等特性，并且与传统密码学有天然的联系，因此基于混沌的图像加密技术曾经受到学者的青睐，同时也产生了大量的混沌加密技术。但是，较小的密钥空间、较慢的加密速度以及较低的安全性依然是基于混沌的图像加密技术发展的瓶颈。DNA计算在密码学领本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于混沌系统与插入—删除模型的图像加密方法，其特征在于：其将混沌映射产生的混沌序列和生化反应中的插入—删除模型相结合；其首先对原始图像进行DNA编码，然后利用Lorenz映射产生的混沌序列置乱由编码得到的DNA序列，接着用插入—删除模型再一次置乱DNA序列，最后利用Lorenz映射产生的混沌序列对得到的DNA序列矩阵进行扩散操作，最终对序列矩阵解码得到加密图像。

【技术特征摘要】
1.基于混沌系统与插入—删除模型的图像加密方法，其特征在于：其将混沌映射产生的混沌序列和生化反应中的插入—删除模型相结合；其首先对原始图像进行DNA编码，然后利用Lorenz映射产生的混沌序列置乱由编码得到的DNA序列，接着用插入—删除模型再一次置乱DNA序列，最后利用Lorenz映射产生的混沌序列对得到的DNA序列矩阵进行扩散操作，最终对序列矩阵解码得到加密图像；加密方法的具体步骤如下：S1、采用DNA编码规则对原始图像进行编码得到DNA序列矩阵；S2、利用Lorenz混沌映射产生混沌序列(x,y,z)给定任意的初始值x0,y0,z0，计算步骤S1中得到的DNA序列矩阵的汉明距离、汉明逆距离和汉明补距离，并将其转换为0-1之间的小数，将得到的新的汉明距离、汉明逆距离和汉明补距离分别与x0,y0,z0相加，得到新的初始值x1,y1,z1；然后结合系统参数产生三条混沌序列(x,y,z)；S3、用混沌序列(x,y)置乱步骤S1中的DNA序列矩阵的值；对混沌序列(x,y)向下取整，用新得到的序列置乱DNA...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昌军，牛红叶，王宾，张强，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21