一种基于位平面的图像加密方法、系统及可读存储介质技术方案

本申请实施例提供的一种基于位平面的图像加密方法、系统及可读存储介质，该方法包括获取待加密图像以及混沌系统密钥；对待加密图像进行位平面分解，得到对应高四位的位平面矩阵H和对应低四位的位平面矩阵L；基于预设的多涡卷混沌系统对所述混沌系统密钥进行处理，得到置乱混沌序列、位平面分解混沌序列以及移位混沌序列；基于置乱混沌序列对矩阵H、L进行置乱处理，得到置乱矩阵H

【技术实现步骤摘要】
一种基于位平面的图像加密方法、系统及可读存储介质


[0001]本申请涉及信息加密
，具体而言，涉及一种基于位平面的图像加密方法、系统及可读存储介质。

技术介绍

[0002]图像是最常用的一种信息交流方式，其是一种比较常用的信息载体，在庞大的数字网络中有着非常重要的作用，具有生动直观的特点。随着多媒体技术的快速发展和互联网的普及，数字图像已在城市建设、人脸识别等方面得到了广泛的应用。但由于网络的不安全性，图像传输过程中极易存在被恶意破坏、盗等情况。目前，为解决上述问题，相关研究者已采用图像加密算法，即将图像通过加密技术形成加密文件，只有知道密码的一方才可读取图像所要表达的信息，以保证图像传输过程中的安全性。现有的图像加密技术包括压缩加密技术，即基于某种压缩格式或压缩技术进行加密，但压缩过程中可能会对图像质量产生影响，存在加密效果不佳的问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的在基于提供一种基于位平面的图像加密方法、系统及可读存储介质，可以提高图像加密效果。
[0004]本申请实施例还提供了一种基于位平面的图像加密方法，包括以下步骤：S1、获取待加密图像以及混沌系统密钥；S2、对所述待加密图像进行位平面分解，得到对应高四位的位平面矩阵H和对应低四位的位平面矩阵L；S3、基于预设的多涡卷混沌系统对所述混沌系统密钥进行处理，得到置乱混沌序列、位平面分解混沌序列以及移位混沌序列；S4、基于所述置乱混沌序列对矩阵H、L进行置乱处理，得到置乱矩阵H
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、L
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进行位平面加密处理，得到高四位加密矩阵H
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；S6、基于所述移位混沌序列对矩阵L
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进行行、列移位置乱处理，得到低四位加密矩阵L
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；S7、基于矩阵H
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、L
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构建目标加密矩阵，并基于所述目标加密矩阵进行图像加密。
[0005]第二方面，本申请实施例还提供了一种基于位平面的图像加密系统，所述系统包括数据获取模块、位平面分解模块、密钥序列分解模块、置乱处理模块、高位加密模块、低位加密模块以及图像加密模块，其中：所述数据获取模块，用于获取待加密图像以及混沌系统密钥；所述位平面分解模块，用于对所述待加密图像进行位平面分解，得到对应高四位的位平面矩阵H和对应低四位的位平面矩阵L；
所述密钥序列分解模块，用于基于预设的多涡卷混沌系统对所述混沌系统密钥进行处理，得到置乱混沌序列、位平面分解混沌序列以及移位混沌序列；所述置乱处理模块，用于基于所述置乱混沌序列对矩阵H、L进行置乱处理，得到置乱矩阵H
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；所述高位加密模块，用于基于所述位平面分解混沌序列对矩阵H
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进行位平面加密处理，得到高四位加密矩阵H
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；所述低位加密模块，用于基于所述移位混沌序列对矩阵L
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进行行、列移位置乱处理，得到低四位加密矩阵L
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；所述图像加密模块，用于基于矩阵H
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、L
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构建目标加密矩阵，并基于所述目标加密矩阵进行图像加密。
[0006]第三方面，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中包括基于位平面的图像加密方法程序，所述基于位平面的图像加密方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种基于位平面的图像加密方法的步骤。
[0007]由上可知，本申请实施例提供的一种基于位平面的图像加密方法、系统及可读存储介质，获取待加密图像以及混沌系统密钥；对待加密图像进行位平面分解，得到对应高四位的位平面矩阵H和对应低四位的位平面矩阵L；基于预设的多涡卷混沌系统对所述混沌系统密钥进行处理，得到置乱混沌序列、位平面分解混沌序列以及移位混沌序列；基于置乱混沌序列对矩阵H、L进行置乱处理，得到置乱矩阵H
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、L
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；基于位平面分解混沌序列对矩阵H
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进行位平面加密处理，得到高四位加密矩阵H
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；基于移位混沌序列对矩阵L
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进行行、列移位置乱处理，得到低四位加密矩阵L
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；基于矩阵H
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、L
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构建目标加密矩阵，并基于目标加密矩阵进行图像加密，使得加密后的密文图像的相邻像素能够在彼此间相关性小的情况下，在整个像素值的区域内均匀分散，很好的隐藏了原图特征，由此进一步使得在与原图像对比的基于上，能够保证在视觉上毫无关系，看不出有效信息，提高图像加密效果。
[0008]本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0010]图1为本申请实施例提供的一种基于位平面的图像加密方法的流程图；图2为本申请实施例提供的一种基于位平面的图像加密系统的结构示意图。
具体实施方式
[0011]下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因
此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0012]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0013]请参照图1，图1是本申请一些实施例中的一种基于位平面的图像加密方法的流程图。该方法包括以下步骤：步骤S1，获取待加密图像以及混沌系统密钥。
[0014]具体的，针对步骤S1，在经由代理服务器进行待加密图像以及混沌系统密钥的下发时，可以先建立与代理服务器之间的连接，并在成功建立连接时，采用相应的监听策略，对代理服务器下发的数据进行实时监听。例如，可以监听过程中可以先进行数据过滤，以保证能够获取到所需的目标数据，本申请实施例不对监听过程中涵盖的具体实施细节进行限定。
[0015本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位平面的图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取待加密图像以及混沌系统密钥；S2、对所述待加密图像进行位平面分解，得到对应高四位的位平面矩阵H和对应低四位的位平面矩阵L；S3、基于预设的多涡卷混沌系统对所述混沌系统密钥进行处理，得到置乱混沌序列、位平面分解混沌序列以及移位混沌序列；S4、基于所述置乱混沌序列对矩阵H、L进行置乱处理，得到置乱矩阵H
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、L
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；S5、基于所述位平面分解混沌序列对矩阵H
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进行位平面加密处理，得到高四位加密矩阵H
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；S6、基于所述移位混沌序列对矩阵L
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进行行、列移位置乱处理，得到低四位加密矩阵L
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；S7、基于矩阵H
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、L
’’
构建目标加密矩阵，并基于所述目标加密矩阵进行图像加密。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待加密图像包括灰度图像以及RGB彩色图像中的至少一种，其中，在所述待加密图像为灰度图像时，当前待加密图像中的像素点的像素值为灰度值，在所述待加密图像为RGB彩色图像时，当前待加密图像中的像素点的像素值为R通道像素值、G通道像素值以及B通道像素值中的至少一种；所述待加密图像以及混沌系统密钥存储在预设的数据缓存库中，步骤S1中，所述获取待加密图像以及混沌系统密钥包括：S11、在获取到图像请求加密指令时，向所述数据缓存库进行所需数据的请求获取，所述图像加密请求指令中携带有待加密图像的标识信息以及加密请求信息；S12、获取经由所述数据缓存库在获取到图像请求加密指令时，同步反馈的待加密图像以及混沌系统密钥。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述置乱混沌序列包括高位置乱混沌序列x以及低位置乱混沌序列y；步骤S4中，所述基于所述置乱混沌序列对矩阵H、L进行置乱处理，得到置乱矩阵H
’
、L
’
，包括：S41、对所述高位置乱混沌序列x进行顺序打乱，并基于得到的第一打乱序列，对矩阵H进行位置置乱，得到高位置乱矩阵H
’
；S42、对所述低位置乱混沌序列y进行顺序打乱，并基于得到的第二打乱序列，对矩阵L进行位置置乱，得到低位置乱矩阵L
’
。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，所述基于所述位平面分解混沌序列对矩阵H
’
进行位平面加密处理，包括：S51、对所述位平面分解混沌序列进行随机取整处理，得到处于[0,255]范围内的随机整数序列z
’
；S52、基于序列z
’
进行位平面分解，得到适用于高位加密的高四位矩阵H
T
；S53、将矩阵H
’
、H
T
进行异或操作，得到高四位加密矩阵H...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嵩，康健英，杜艺，张曼，胡浩，时晨阳，
申请(专利权)人：湖北民族大学，
类型：发明
国别省市：