一种新的基于Rucklidge和压缩感知的图像加密算法制造技术

本发明专利技术公开了一种新的基于Rucklidge和压缩感知的图像加密算法，首先将原始图像应用哈希函数进行运算，生成一维混沌系统的初始值。对原始图像进行预处理，即使用离散小波变换将图像变换为稀疏系数矩阵。使用一维混沌系统生成随机测量矩阵，并使用随机测量矩阵对稀疏矩阵进行测量。将得到的矩阵的值量化到[0

【技术实现步骤摘要】
一种新的基于Rucklidge和压缩感知的图像加密算法


[0001]本专利技术涉及信息安全领域，具体是图像加密领域，是一种新颖的基于Rucklidge和压缩感知相结合图像加密技术。

技术介绍

[0002]在互联网时代众多的信息传输载体中，图像是最受欢迎的多媒体形式之一。然而，由于互联网的开放性和带宽资源的稀缺性，图像的安全性和传输效率问题也备受关注。因此，在传输过程中对图像进行加密和压缩就显得尤为重要。图像加密技术可以保护图像信息不被泄露和篡改，而图像压缩可以有效减少图像的冗余信息，从而减小图像的存储空间以及提高其在网络中的传输效率。由于压缩感知技术(Compressive Sensing,CS)可以用于同时压缩和加密图像，因此许多基于压缩感知的图像加密技术被提出。
[0003]CS技术是将高维稀疏的信号通过随机采样生成低维信号的一个过程。使用CS理论对图像加密的原理是将明文图像作为信号输入，测量矩阵作为加密密钥，密文图像作为低维信号输出。学术界已经论证了基于CS的加密算法的安全性和鲁棒性，并指出了基于CS的加密是计算安全的。但是CS在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新的基于Rucklidge和压缩感知的图像加密算法，其特征在于：该方法的实施步骤如下：(1)首先将原始图像应用哈希函数进行运算，生成一维混沌系统的初始值；(2)接下来对原始图像进行预处理，即使用离散小波变换将图像变换为稀疏系数矩阵；对该系数矩阵使用Zigzag技术扰乱，最终使原始图像变换为能够满足压缩感知技术要求的稀疏矩阵；(3)使用一维混沌系统生成随机测量矩阵，并使用随机测量矩阵对稀疏矩阵进行测量；将得到的矩阵的值量化到[0
‑
255]区间，进而得到中间图像；(4)对中间图像进行哈希运算得到函数值，并将函数值和步骤(1)的哈希函数值共同生成Rucklidge混沌系统的初始值，使用Rucklidge混沌系统生成四个随机矩阵，并根据随机矩阵对中间图像进行分块置乱；(5)最终对图像使用扩散算法扰乱像素位置，得到秘密图像。2.根据权利要求1所述的一种新的基于Rucklidge和压缩感知的图像加密算法，其特征在于：明文关联的分块置乱过程如下：步骤1：给定一个M
×
N的矩阵A，将矩阵A由竖直方向划分分为两块，得到两个大小为M
×
N/2的矩阵B和矩阵C，令m＝M,n＝N/2；步骤2：给定矩阵B中任意一个像素坐标点(i,j)，i∈[1,N/2],计算矩阵B中第i行(除去B(i,j))的和，记为H
i
；计算矩阵B中第j列(除去B(i,j))的和，记为L
j
；根据下式计算i'和j'的值：其中，矩阵D和E为给定的随机矩阵；计算出新坐标后，交换矩阵B(i,j)和矩阵C(i',j').的值；步骤3：按从左至右、从上至下的扫描方式遍历矩阵B，依次循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹国栋，杨宇光，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
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