一种基于信息熵与时空混沌系统的图像加密方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于信息熵与时空混沌系统的图像加密方法，属于信息安全密码学领域，特别是图像加密的方法。其中混沌系统的极端敏感性可以有效提高加密方案的复杂度，同时混合利用DNA(Deoxyribonucleic acid的简称)八种编码方法可以有效增强图像的混淆和扩散能力。为了有效抵抗选择明文攻击，经过DNA编码后的图像信息熵用来调制混沌系统的参数，这极大提升了图像加密过程中的明文图像敏感性。因此明文图像的微小改变可以导致密文图像的全面改变。通过实验分析表明，所设计的图像加密方案可以抵抗暴力攻击，统计攻击和差分攻击。并且该加密方法很容易通过软件实现，本发明专利技术可广泛应用推广到图像安全存储和传输加密中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息安全密码学领域，特别是图像加密的方法，具体地说是基于信息 熵与时空混沌系统的图像加密方法。
技术介绍
随着通信技术的快速发展，网络上数字图像的传输越来越普遍。然而在不安全的 网络信道中，传输数字图像存在很大的安全威胁，因此需要采用密码技术保证数字图像的 安全性。但是由于数字图像不同于文本的一些特征，比如数据容量大，图像像素之间存在很 大的相关性等，使得传统的图像加密算法，包括DES，IDEA，AES等，不适合用来图像加密。 混沌系统的特殊性质，比如对初始条件和系统参数的敏感性、伪随机性、遍历性 等，使混沌很适合用来设计传统密码的替代算法。根据Shannon研究，混沌系统的性质和密 码算法混沌和扩散特征直接关联。其中时空混沌系统由于具有良好的混沌动力学特征，在 数字化中有更长的周期，具有良好密码特征，所以被广泛用在混沌密码算法设计中。并且时 空混沌能够并行实现，具有较大的密钥空间，因此适合用来图像加密，本文也将利用时空混 沌系统设计图像加密算法。 由于DNA计算的强大的并行能力和存储空间，超低的能量消耗和大量的研究，DNA 密码成为密码学的一个崭新的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信息熵与时空混沌系统的图像加密方法，其特征在于实现步骤：(1)图像加密方法密钥的生成；(2)将密钥转换成Logistic混沌系统的初始值和参数，生成相应的编码规则，然后对原图像进行DNA编码，再由Logistic混沌系统生成随机DNA矩阵，通过执行DNA加运算操作对编码后的图像进行替换；(3)根据替换得到DNA编码图像，计算其信息熵；(4)将得到的信息熵值转换为时空混沌系统的控制参数，其初始值由密钥生成，由时空混沌系统迭代产生序列的排序关系对第(2)步替换后的图像进行置乱；(5)对置乱后的图像再执行DNA解码过程，得到最终密文图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，甄平，赵耿，李晓东，郭魁，刘妍，陈迎亚，
申请(专利权)人：北京电子科技学院，
类型：发明
国别省市：北京;11