一种基于多重密钥的DNA一次一密图像加密方法技术

本发明专利技术提供一种基于多重密钥的DNA一次一密图像加密方法，包括：根据待加密的图像，利用二维离散余弦变换、二维反离散余弦变换、二维离散傅里叶变换和二维反离散傅里叶变换，计算得到4个加密参数；将4个加密参数分别作为4个混沌的初值，生成4个混沌序列；选取一条天然DNA序列，利用其对4个混沌序列进行处理，得到2个扩散矩阵和2个置乱矩阵；对待加密图像交替进行两轮扩散操作和两轮置乱操作，从而得到加密图像。本发明专利技术中所有混沌函数的初值都是由原图像信息计算得到，可以非常好地抵御差分攻击。同时，本发明专利技术利用海量DNA序列解决了一次一密乱码本难以存放的问题，实现了一次一密的加密效果，很大程度上提高了加密方法的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多重密钥的DNA一次一密图像加密方法
本专利技术涉及于多媒体信息安全和图像加密领域，具体而言，尤其涉及一种基于多重密钥的DNA一次一密图像加密方法。
技术介绍
随着大数据时代的到来，每天都会产生大量的数字图像，这些图像承载着大量的信息。人们依赖互联网将图像信息进行传递。这种传递方式不仅不受地域地限制，而且高效快速同时可以节约大量的费用。但由于网络自身存在的协议、系统等方面的缺陷，人们在享受网络传递带来的便捷的同时，不得不考虑如何提高图像信息的安全性。图像加密技术就是为了防止重要的图像信息被非法的盗取或篡改而提出的。目前，图像加密技术已经广泛地应用到了政府、军事部门、医疗、商业及个人安全系统等多领域中，并发挥着重要的作用。然而，由于图像数据容量大，像素点相关性强，传统的RSA、DES、AES等数据加密算法大多不适合用于图像加密。因此，研究人员提出了一些新的图像加密解决方案，如基于混沌的加密方法，基于压缩理论的加密方法，基于DNA密码的加密方法等。为了进一步提高图像加密的安全性，加密算法的密钥需要与原始图像有很强的相关性，但又不能泄露其信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多重密钥的DNA一次一密图像加密方法，其特征在于，包括：/nS1、接收灰度图像，并获取该灰度图像的灰度矩阵；/nS2、对所述灰度矩阵分别做二维离散余弦变换、二维反离散余弦变换、二维离散傅里叶变换和二维反离散傅里叶变换，依次得到第一加密参数、第二加密参数、第三加密参数以及第四加密参数；/nS3、对所述第一加密参数使用Sine混沌映射得到第一混沌序列，对所述第二加密参数使用Logistic混沌映射得到第二混沌序列，对所述第三加密参数使用ICMIC混沌映射得到第三混沌序列，对所述第四加密参数使用Chebyshev混沌映射得到第四混沌序列；/nS4、获取一条天然DNA序列，进行扩增处理后分...

【技术特征摘要】
1.一种基于多重密钥的DNA一次一密图像加密方法，其特征在于，包括：
S1、接收灰度图像，并获取该灰度图像的灰度矩阵；
S2、对所述灰度矩阵分别做二维离散余弦变换、二维反离散余弦变换、二维离散傅里叶变换和二维反离散傅里叶变换，依次得到第一加密参数、第二加密参数、第三加密参数以及第四加密参数；
S3、对所述第一加密参数使用Sine混沌映射得到第一混沌序列，对所述第二加密参数使用Logistic混沌映射得到第二混沌序列，对所述第三加密参数使用ICMIC混沌映射得到第三混沌序列，对所述第四加密参数使用Chebyshev混沌映射得到第四混沌序列；
S4、获取一条天然DNA序列，进行扩增处理后分别对所述第一混沌序列和第三混沌序列进行第一修正处理，分别对应得到一级扩散序列和二级扩散序列，同时基于该扩增处理后的天然DNA序列对所述第二混沌序列和第四混沌序列进行第二修正处理，分别对应得到一级置乱序列和二级置乱序列；
S5、分别对所述一级扩散序列、二级扩散序列、一级置乱序列以及二级置乱序列进行转换处理，分别对应得到一级扩散矩阵、二级扩散矩阵、一级置乱矩阵以及二级置乱矩阵；
S6、利用所述一级扩散矩阵对所述灰度矩阵按照异或规则进行一级扩散操作，得到第一扩散矩阵，利用所述一级置乱矩阵对所述第一扩散矩阵进行置乱操作，获得初级的加密矩阵；
S7、利用所述二级扩散矩阵对初级加密矩阵按照异或规则进行二级扩散操作，得到第二扩散矩阵，利用所述二级置乱矩阵对所述第二扩散矩阵进行置乱操作，获得最终的加密矩阵。


2.根据权利要求1所述的基于多重密钥的DNA一次一密图像加密方法，其特征在于，所述S2包括：
对所述灰度矩阵进二维离散余弦变换，得到第一变换矩阵，计算所述第一变换矩阵所有元素绝对值之和，去掉其整数部分，仅保留小数部分，从而得到第一加密参数；
对所述灰度矩阵进二维反离散余弦变换，得到第二变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：周士华，王宾，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21