一种图像加密的方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种图像加密的方法及装置，包括：根据明文图像生成图像待加密序列；选择N个周期为T的转换规则，作为转换规则集，其中N≥2；根据随机生成的二进制序列确定密钥k；从所述转换规则集中选择M个转换规则对所述图像待加密序列进行M轮加密，每一轮加密所使用的转换规则不同，每一轮加密所使用的轮密钥不同，所述轮密钥是根据所述密钥k确定的；其中，在第i轮加密中，对第i轮图像待加密序列使用第i个转换规则演化j次，所述第i轮图像待加密序列为第i

【技术实现步骤摘要】
一种图像加密的方法及装置


[0001]本申请涉及图像处理领域，具体涉及一种图像加密的方法及装置。

技术介绍

[0002]随着图像广泛应用于日常生活中的各个方面，尤其在金融、医疗、军事等领域中，对于图像的保护策略变得尤为重要。为了保证数据的安全性，图像数据需要在传输或发布之前进行保护，其中最常使用的方法就是加密技术。加密技术是指，利用技术手段将重要的数据以加密方式进行传送，到达目的地后再用相同或不同的手段进行解密。
[0003]在传统加密算法中，如AES、RSA、IDEA等加密算法经常被用于文本数据或二进制数据的加密，而图像作为一种特殊的数据格式，使用AES等传统加密算法对图像进行加密，密钥空间较小，加密算法抵抗攻击的能力较弱，因此导致图像加密的安全性较低。

技术实现思路

[0004]为了提高图像加密的安全性，本申请第一方面提供了一种图像加密的方法，所述方法包括：
[0005]根据明文图像生成图像待加密序列；
[0006]选择N个周期为T的转换规则，作为转换规则集，其中N≥2；
[0007]根据随机生成的二进制序列确定密钥k；
[0008]从所述转换规则集中选择M个转换规则对所述图像待加密序列进行M轮加密，每一轮加密所使用的转换规则不同，每一轮加密所使用的轮密钥不同，所述轮密钥是根据所述密钥k确定的；
[0009]其中，在第i轮加密中，对第i轮图像待加密序列使用第i个转换规则演化j次，所述第i轮图像待加密序列为第i
‑
1轮加密的加密结果，演化次数j由第i个轮密钥中的二进制序列确定；
[0010]通过所述M轮加密，得到所述明文图像对应的图像密文序列。
[0011]可选的，所述根据随机生成的二进制序列确定密钥k包括：
[0012]随机生成m位的二进制序列；
[0013]将所述图像待加密序列按照m位进行分组，得到L个图像分组序列；
[0014]将所述m位的二进制序列与L个图像分组序列的编号分别进行异或，得到与所述L个图像分组序列一一对应的L个子密钥，并将所述L个子密钥作为所述密钥k。
[0015]可选的，所述从所述转换规则集中选择M个转换规则对所述图像待加密序列进行M轮加密，包括：
[0016]针对L个图像分组序列中的第q个图像分组序列，在第i轮加密中，第i轮图像待加密序列的演化次数是根据所述第q个图像分组序列所对应子密钥中第i个轮密钥确定的。
[0017]可选的，在进行第一轮加密前，所述方法还包括：
[0018]将所述密钥k与所述图像分组序列进行异或操作，并将异或结果作为第一轮加密
的输入。
[0019]可选的，所述方法进一步包括：
[0020]根据所述密钥k，使用所述M个转换规则对所述图像密文序列进行M轮解密；其中，在第i轮解密中，对第i轮图像密文序列使用第i个转换规则演化T
‑
j次；
[0021]通过所述M轮解密，得到所述明文图像。
[0022]可选的，所述根据明文图像生成图像待加密序列包括：
[0023]通过排列明文图像中不同颜色通道中的像素，实现对明文图像不同颜色通道之间的像素混合，得到图像待加密序列。
[0024]本申请第二方面提供了一种图像加密的装置，所述装置包括：
[0025]图像序列生成单元，用于：根据明文图像生成图像待加密序列；
[0026]转换规则选择单元，用于：选择N个周期为T的转换规则，作为转换规则集，其中N≥2；
[0027]密钥生成单元，用于：根据随机生成的二进制序列确定密钥k；
[0028]加密单元，用于：从所述转换规则集中选择M个转换规则对所述图像待加密序列进行M轮加密，每一轮加密所使用的转换规则不同，每一轮加密所使用的轮密钥不同，所述轮密钥是根据所述密钥k确定的；
[0029]其中，在第i轮加密中，对第i轮图像待加密序列使用第i个转换规则演化j次，所述第i轮图像待加密序列为第i
‑
1轮加密的加密结果，演化次数j由第i个轮密钥中的二进制序列确定；
[0030]所述图像序列生成单元还用于：通过所述M轮加密，得到所述明文图像对应的图像密文序列。
[0031]可选的，所述密钥生成单元还用于：
[0032]随机生成m位的二进制序列；
[0033]将所述图像待加密序列按照m位进行分组，得到L个图像分组序列；
[0034]将所述m位的二进制序列与L个图像分组序列的编号分别进行异或，得到与所述L个图像分组序列一一对应的L个子密钥，并将所述L个子密钥作为所述密钥k。
[0035]可选的，所述装置进一步包括：
[0036]解密单元，用于：根据所述密钥k，使用所述M个转换规则对所述图像密文序列进行M轮解密；其中，在第i轮解密中，对第i轮图像密文序列使用第i个转换规则演化T
‑
j次；
[0037]所述解密单元还用于：通过所述M轮解密，得到所述明文图像。
[0038]可选的，所述图像序列生成单元还用于：
[0039]通过排列明文图像中不同颜色通道中的像素，实现对明文图像不同颜色通道之间的像素混合，得到图像待加密序列。
[0040]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：使用具有周期性的转换规则对图像进行加密，以随机生成的二进制序列作为密钥，降低了可预测性，增大破解成本，进而降低安全风险；对图像待加密序列采用不同的转换规则进行多次加密，并通过更新密钥，根据密钥中的二进制序列，确定不同转换规则下图像待加密序列的演化次数，扩展了密钥空间，提升了加密算法抵抗暴力攻击的能力，进而提高了图像加密的安全性。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1为本申请实施例提供的流程图；
[0043]图2为本申请实施例提供的从线性moore最近邻规则中选择周期为T的转换规则的流程图；
[0044]图3为本申请实施例提供的对图像待加密序列进行加密的流程图；
[0045]图4为本申请实施例提供的对图像密文序列进行解密的流程图；
[0046]图5为本申请场景实施例提供的流程图；
[0047]图6为本申请场景实施例中对第q组图像分组序列进行加密的流程图；
[0048]图7为图像加密和解密仿真实验过程中的实验图像；
[0049]图8为baboon明文图像和密文图像序列颜色通道直方图的对比图；
[0050]图9为本申请实施例的装置示意图。
具体实施方式
[0051]本申请使用具有周期性的转换规则对图像进行加密，以随机生成的二进制序列作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像加密的方法，其特征在于，所述方法包括：根据明文图像生成图像待加密序列；选择N个周期为T的转换规则，作为转换规则集，其中N≥2；根据随机生成的二进制序列确定密钥k；从所述转换规则集中选择M个转换规则对所述图像待加密序列进行M轮加密，每一轮加密所使用的转换规则不同，每一轮加密所使用的轮密钥不同，所述轮密钥是根据所述密钥k确定的；其中，在第i轮加密中，对第i轮图像待加密序列使用第i个转换规则演化j次，所述第i轮图像待加密序列为第i
‑
1轮加密的加密结果，演化次数j由第i个轮密钥中的二进制序列确定；通过所述M轮加密，得到所述明文图像对应的图像密文序列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据随机生成的二进制序列确定密钥k包括：随机生成m位的二进制序列；将所述图像待加密序列按照m位进行分组，得到L个图像分组序列；将所述m位的二进制序列与L个图像分组序列的编号分别进行异或，得到与所述L个图像分组序列一一对应的L个子密钥，并将所述L个子密钥作为所述密钥k。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述转换规则集中选择M个转换规则对所述图像待加密序列进行M轮加密，包括：针对L个图像分组序列中的第q个图像分组序列，在第i轮加密中，第i轮图像待加密序列的演化次数是根据所述第q个图像分组序列所对应子密钥中第i个轮密钥确定的。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在进行第一轮加密前，所述方法还包括：将所述密钥k与所述图像分组序列进行异或操作，并将异或结果作为第一轮加密的输入。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：根据所述密钥k，使用所述M个转换规则对所述图像密文序列进行M轮解密；其中，在第i轮解密中，对第i轮图像密文序列使用第i个转换规则演化T
‑
j次；通过所述M轮解密，得到所述明文图像。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘露，
申请(专利权)人：中国农业银行股份有限公司，
类型：发明
国别省市：