一种基于平衡规则的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平衡规则的仿生元胞自动机的图像加密方法，该方法的步骤为：首先利用数字填充技术在明文图像末尾填加随机数，使它转换成两个大小相同的二进制正方形矩阵，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的平衡规则作为密钥，利用仿生元胞自动机迭代数轮进行加密。本发明专利技术方法具有较大的密钥空间，能够抵抗各种攻击，非常适合图像加密。

An image encryption method based on equilibrium rules and bionic cellular automata

The invention discloses an image encryption method based on the bionic cellular automata based on the balance rule. The steps of this method are as follows: first, the digital filling technique is used to fill the random number at the end of the plaintext image, so that it is converted into two identical binary square matrices, which are used as the two initial states of the bionic cellular automata, respectively. Then, a balance rule of bionic cellular automata is chosen as the key, and then encrypted by the bionic cellular automaton iterated algebra wheel. The method has large key space and can resist various attacks, and is very suitable for image encryption.

【技术实现步骤摘要】
一种基于平衡规则的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平衡规则的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
当今社会，随着信息时代的发展，越来越多的数字图像在网络上传输，在云平台里存储和在移动端中分享。这些图像不仅涉及个人隐私，更可能关乎国家安全等问题。因此，数字图像的安全问题越来越受到社会和学术界的重视。近些年来，出现了许多关于图像加密的算法，其中，元胞自动机因为其对初始值的敏感性、动态行为的随机性和演化的不可预测性，被广泛应用于图像加密。元胞自动机是一个离散的动态系统。其结构简单，交互局部，行为随机，并且信息处理高度并行，使之在图像加密领域具有独特的优势。Wolfram最早将元胞自动机引入到密码学领域，提出了一种基于元胞自动机的流密钥，该算法是以初始状态为密钥，以规则30迭代数次产生随机序列。之后便出现了许多应用元胞自动机的加密技术，开启了密码学研究的全新领域。Faraoun等人，提出利用可逆元胞自动机的图像加密算法。利用一维元胞自动机通过多个处理器同时加密一幅图像来获得并行性。Yang等人，提出使用一维量子元胞自动机的新型量子图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于平衡规则的仿生元胞自动机的图像加密方法，其特征在于，该加密方法包括以下步骤：步骤1，提取明文图像的像素矩阵Im×n，其中，m是明文图像的高度，n是明文图像的宽度；步骤2，将明文图像的像素矩阵Im×n转换成长度为m×n的一维序列，然后在该一维序列末尾填充伪随机数，所填充的伪随机数的长度

【技术特征摘要】
1.一种基于平衡规则的仿生元胞自动机的图像加密方法，其特征在于，该加密方法包括以下步骤：步骤1，提取明文图像的像素矩阵Im×n，其中，m是明文图像的高度，n是明文图像的宽度；步骤2，将明文图像的像素矩阵Im×n转换成长度为m×n的一维序列，然后在该一维序列末尾填充伪随机数，所填充的伪随机数的长度填充完成后的一维序列长度为步骤3，将填充完成后的一维序列转换为二进制序列，该二进制序列长度为然后将该二进制序列转换成两个二进制正方形矩阵I′a×a和矩阵I″a×a，其中，a为二进制正方形矩阵的边长，值为步骤4，将二进制正方形矩阵I′a×a和I″a×a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；步骤5，从仿生规则中选取平衡规则F作为密钥，并确定迭代的次数d；步骤6，根据平衡规则F，计算其中，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；步骤7，重复步骤6，仿生元胞自动机迭代d次，得到仿生元胞自动机的两个最终状态Cd和Cd+1，将Cd和Cd+1合并后的矩阵转换成长度为的一维二进制序列，之后再将该一维二进制序列转换为边长为的十进制像素...

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