【技术实现步骤摘要】
一种基于混沌的新式并行图像加密方法
本专利技术涉及图像加密
，具体是一种基于混沌的新式并行图像加密方法。
技术介绍
数字图像作为信息载体的一种重要形式，在许多领域都有着广泛的应用，因此，防止其遭受不同的恶意攻击和预防信息泄露成为个人和网络服务提供商关注的主要问题。图像加密是隐私保护的一个重要课题和有效方法。传统的文本加密标准，如高级加密标准(AES)和数据加密标准(DES)等，由于相邻像素间相关性强、数据量大、数据冗余度高，不适合直接用于图像加密，因此，人们提出了大量新的图像加密方案，其中基于混沌的加密方案由于混沌系统的伪随机性、不可预测性和遍历性而受到广泛关注。一个好的图像加密系统不仅保证了密码分析攻击的安全性和鲁棒性，而且具有较快的加密速度，有利于图像在实际应用中的实时传输，因此，已经研发了各种基于混沌系统的并行图像加密算法。例如，学者们设计了一种基于离散化Kolmogorov流图和四种基本变换的并行图像加密框架。几年前，一种基于混沌和压缩感知(CS)的并行图像加密方法被提出，该方法提升了抵抗选择和已知明文...
【技术保护点】
1.一种基于混沌的新式并行图像加密方法，其特征是，包括如下步骤：/n1)假定明文图像的尺寸为M×N，采用自适应调节参数对混沌系统的初始条件进行控制，其中自适应调节参数生成和调节过程为：/n1-1)首先，明文图像P被分为四个同样尺寸的子图像I
【技术特征摘要】
1.一种基于混沌的新式并行图像加密方法，其特征是，包括如下步骤：
1)假定明文图像的尺寸为M×N，采用自适应调节参数对混沌系统的初始条件进行控制，其中自适应调节参数生成和调节过程为：
1-1)首先，明文图像P被分为四个同样尺寸的子图像I1、I2、I3和I4，并生成相应的函数块fun1、fun2、fun3和fun4，则：
s＝round(sum(P)mod256)(1)，
其中i∈[1，4]，s表示明文因子，round(x)表示四舍五入x到最接近的整数，sum(P)表示对P求和，(AmodB)表示返回A除以B后的余数，而表示位异或操作；
1-2)自适应参数依据函数块和子图像块得到，详细为：
然后，采用所生成的自适应调节参数来调整混沌映射的初始值，调节初始值过程如下：
其中x0，y0，z0，w0是混沌系统的初始值；
2)采用步骤1)生成的混沌序列来组建加密矩阵，其过程如下：
2-1)迭代混沌系统得到尺寸为1×MN的x、y、z和w四个混沌序列，之后生成另一个明文因子s0和微调因子xad，过程如下：
其中floor(A)表示取小于或等于A的整数，而mean(A)表示取序列A的平均数；
2-2)采用明文因子s0对混沌序列进行初步量化：
然后将1×MN尺寸的量化序列重塑为M×N的矩阵；
2-3)基于量化后混沌序列和明文因子生成加密矩阵Xswap、XD和Xkey，过程如下：
Xswap＝floor((abs(y)×1014+s0)mod256)(8)，
Xkey(i，j)＝(X4(i，j)+s0)mod256(10)，
其中i∈[0，M-1]，j∈[0，N-1]，加密矩阵Xswap用于置乱图像，Xkey作为后续动态扩散法的指针序列与XD一起用于扩散加密操作；
3)先在位平面上混淆明文图像，然后，采用动态索引扩散法与加密矩阵结合运用到扩散过程里，对已混淆的图像进行扩散，得到最终的加密图像，这个过程即为混淆-扩散加密过程：
3-1)图像混淆过程：用量化序列X1，对明文图像P的各行的对应像素进行交换操作，然后使用序列X2对交换过像素的明文图像P的所有点进行循环移位，过程如下所示：
P1(i，j)←(P(i，j)＞＞(8-X2(i，j)))|(P(i，j)＜＜X2(i，j))(12)，
其中i∈[0，M-1]，j∈[0，N-1]，Eq.(11)表示同一行像素交换操作，Eq.(12)表示对P(i，j)进行位平面的循环移位操作，混淆过程完成后，混淆过的图像记为P1，之后生成混淆图像因子和混淆图像一起完成扩散过程：
3-2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗玉玲，汤舜彬，刘俊秀，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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