一种基于可逆仿生元胞自动机的图像加密方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可逆仿生元胞自动机的图像加密方法，所述方法的加密步骤为：首先将明文图像像素矩阵转换为二进制数矩阵，再把二进制矩阵按左右分成大小相同的两部分，分别作为仿生元胞自动机两个初始状态，接着选取一个仿生元胞自动机规则作为密钥，利用仿生元胞自动机的迭代进行加密。本发明专利技术方法具有较大的密钥空间，能抵统计分析攻击和抗差分分析攻击，可以保障加密图像的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可逆仿生元胞自动机的图像加密方法
本专利技术涉及一种基于可逆仿生元胞自动机的图像加密方法，属于信息安全领域中的图像保密技术。
技术介绍
图像是人类获取信息，表达信息和传递信息的重要手段。随着互联网和多媒体技术的迅猛发展，越来越多图像可以在网络上方便、快捷地发布和传输。一些涉及个人隐私、商业机密或国家秘密的图像就很容易被恶意攻击者轻易地浏览、窃取、窜改、非法复制与传播，若不对这些图像采取必要的安全保护措施，由此带来的严重后果是不可估量的。因而，图像加密作为图像安全保护的核心技术，其应用愈来愈广泛，其要求也愈来愈高。与文本信息不同，图像具有数据量大、冗余度高、相邻像素间相关性强等特点，一些传统的对称加密算法如DES、AES尽管具备良好的混淆和扩散特性，但在处理图像数据时显得效率不高、效果不理想，这些问题对图像加密提出了新的挑战，我们迫切需要研究和开发出更多适合图像自身特点的加密方法。元胞自动机是一个时间、空间和状态都离散的动力学系统。它具有很多重要的特性，例如组成单元的简单性、信息处理的并行性以及全局演化的复杂性等，这些特点都非常适用于密码研究。如今，元胞自动机在密码学领域得到了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可逆仿生元胞自动机的图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，提取明文图像的像素矩阵IM×N，M是图像的高度，N是图像的宽度，均以像素计；步骤2，将明文图像的像素矩阵IM×N转换为二进制矩阵PM×(w×N)；步骤3，将二进制矩阵PM×(w×N)按照左右划分为两个大小相同的矩阵P′M×(w×N/2)和P″M×(w×N/2)，矩阵P′M×(w×N/2)和P″M×(w×N/2)均有M行和w×N/2列；步骤4，将二进制矩阵P′M×(w×N/2)和P″M×(w×N/2)分别作为仿生元胞自动机的两个初始状态C

【技术特征摘要】
1.一种基于可逆仿生元胞自动机的图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，提取明文图像的像素矩阵IM×N，M是图像的高度，N是图像的宽度，均以像素计；步骤2，将明文图像的像素矩阵IM×N转换为二进制矩阵PM×(w×N)；步骤3，将二进制矩阵PM×(w×N)按照左右划分为两个大小相同的矩阵P′M×(w×N/2)和P″M×(w×N/2)，矩阵P′M×(w×N/2)和P″M×(w×N/2)均有M行和w×N/2列；步骤4，将二进制矩阵P′M×(w×N/2)和P″M×(w×N/2)分别作为仿生元胞自动机的两个初始状态C0和C1，其中C0表示t＝0时刻仿生元胞自动机的状态，C1表示t＝1时刻仿生元胞自动机的状态，然后选取一个仿生元胞自动机规则F作为密钥；步骤5，根据仿生元胞自动机规则F，计算：Ct表示t时刻仿生元胞自动机的状态，Ct-1表示t-1时刻仿生元胞自动机的状态，Ct+1表示t+1时刻仿生元胞自动机的状态，t的取值为正整数且大于等于1；步骤6，重复步骤5，仿生元胞自动机迭代n次，得到仿生元胞自动机的两个终止状态Cn和Cn+1，左右合并后转为十进制数像素矩阵即为密文图像。2.如权利要求1所述的基于可逆仿生元胞自动机的图像加密方法，其特征在于，步骤2中将明文图像的像素矩阵IM×N转...

【专利技术属性】
技术研发人员：平萍，毛莺池，许峰，许国艳，戚荣志，吕鑫，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32