基于混合图元和全排列的多图像加密方法技术

一种基于混合图元和全排列的多图像加密方法，属于信息加密领域。大数据时代产生的海量数字图像，既要保证图像内容的安全性，又要有较高的加密效率。多图像加密作为一种新的多媒体安全技术，具有高效的特征。目前的一些多图像加密方法加密效率低，解密图像存在明显失真，难以令人满意。本发明专利技术将多幅原始图像分割成纯图元集，利用混沌系统产生的全排列置乱纯图元，重组为新的图像，并将重组图像与混沌系统产生的混沌图像进行异或运算，产生加密图像。主要创新内容为：定义了纯图元和混合图元等概念，提出了一种基于混合图元和全排列的多图像加密方法。实验结果表明：该方法操作非常简单且高效，适用于实际的图像加密应用中。

Multiple image encryption method based on mixed graph and Full Permutation

The invention relates to a multiple image encryption method based on mixed primitive and full arrangement, which belongs to the field of information encryption. Large data era of massive digital images, both to ensure the security of the image content, but also a higher encryption efficiency. As a new multimedia security technology, multi image encryption has high efficiency. At present, many image encryption methods have low efficiency, and there are obvious distortion in the decrypted image. The pieces of the original image is split into pure primitive set, generated by the chaotic system of Full Permutation scrambling pure primitives, to form the new image, and the recombinant chaotic image and chaotic system to produce images for XOR, generated image encryption. The main contents of this paper are as follows: firstly, we define the concepts of pure and mixed primitives, and propose a multi image encryption method based on mixed primitive and full permutation. The experimental results show that the method is simple and efficient, and can be used in the actual image encryption applications.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信息加密技术，特别是涉及一种多图像加密方法。
技术介绍
在诸多领域，每天都会产生海量的数字图像，如军事侦探，自然灾害监控，交通监控，天气预报，电子政务，以及个人事务等。同时，近年，各种拍摄设备的大量涌现也加速了大数据时代的到来。例如：一台普通的单反相机每秒钟能拍摄3到5张图像，一个交通摄像头每天能采集成千张图像。在大数据时代，数字图像经常携带许多秘密信息。随着计算机和互联网的飞速发展，多媒体安全，特别是图像安全已成为学术界和工业界的重要挑战之一。为确保图像的安全传输，研究者提出了许多种单幅图像加密方法。如：基于现代密码体制的图像加密方法、基于矩阵变换的图像加密方法、基于混沌的图像加密方法、基于变换域的图像加密方法和基于DNA计算的图像加密方法。在大数据时代，尽管多幅图像可通过重复多次执行单幅图像加密算法来完成，但是加密效率往往难以令人满意。多图像加密作为一种新的多媒体安全技术，具有高效的特征，逐渐引起人们的关注。研究者们提出了一些基于光学信息处理系统的多图像加密算法。例如：基于小波变换的多图像加密方法、基于级联分数阶傅里叶变换的多图像加密方法等。然而，这些方法中的大部分都是就基于变换域对图像进行加密，并常常与图像压缩技术结合。因此，解密图像往往存在一些明显的失真。同时，这些算法要求图像数据在空间域和变换域之间来回变换，从而使得这些方法的加密效率往往难以令人满意。在基于数字信息处理手段方面，目前有一种基于位平面和混沌映射的多图像加密方法，由于复杂的运算，该方法的加密效率仍难以令人满意。因此，在定义了纯图元和混合图元概念的基础上，设计了一种基于混合图元和全排列的多图像加密方法。
技术实现思路
本专利技术的目的：针对现有多图像加密方法效率低、安全性弱和解密图像存在明显失真等问题，提出一种基于混合图元和全排列的多图像加密方法。本专利技术的技术方案：为了实现上述专利技术的目的，采用的技术方案为基于混合图元和全排列的多图像加密方法，包括如下步骤：步骤1：将原始图像分割成纯图元集；步骤2：利用混沌系统产生全排列；步骤3：按照全排列顺序置乱纯图元；步骤4：组合混合图元；步骤5：利用混沌系统产生混沌图像；步骤6：利用混沌图像改变混合图元的内容。进一步地，所述步骤1中，为加密k幅m×n等大小的原始图像I1m×n,I2m×n,…,Ikm×n，发送方Alice将这k幅图像分割成k个纯图元集，在此，令纯图元的大小均为s×s，计算：mx=m/s，（1）ny=n/s，（2）其中，s<min{m,n本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于混合图元和全排列的多图像加密方法，包括如下步骤：步骤1：将原始图像分割成纯图元集；步骤2：利用混沌系统产生全排列；步骤3：按照全排列顺序置乱纯图元；步骤4：组合混合图元；步骤5：利用混沌系统产生混沌图像；步骤6：利用混沌图像改变混合图元的内容。

【技术特征摘要】
1.基于混合图元和全排列的多图像加密方法，包括如下步骤：步骤1：将原始图像分割成纯图元集；步骤2：利用混沌系统产生全排列；步骤3：按照全排列顺序置乱纯图元；步骤4：组合混合图元；步骤5：利用混沌系统产生混沌图像；步骤6：利用混沌图像改变混合图元的内容。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓强，封召，金振超，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32