一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及信息传输的技术领域，更具体地说，它涉及一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法及系统，其技术方案要点是，包括以下步骤：S1、基于初始图像的尺寸生成随机初始序列；S2、将所述随机初始序列代入三维数字域混沌系统中，生成混沌矩阵；S3、对所述混沌矩阵进行加密，获得密文图像；S4、将所述密文图像输入解密算法内，获得明文图像。本发明专利技术结合高维数字域混沌系统的优良的混沌性和伪随机性设计出具有动态特性的混沌图像加密算法，提高图像加密算法的安全性。提高图像加密算法的安全性。提高图像加密算法的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法及系统


[0001]本专利技术涉及信息传输的
，更具体地说，它涉及一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法及系统。

技术介绍

[0002]随着现在信息技术的飞速发展，越来越多的承载着各种各样信息的数字图像在互联网中生成和传播。数字图像不仅具有非常直观的视觉效果，而且还具有非常大的潜力和附加信息。例如，公民个人照片不仅可以直观的看出某个人的外表，还能传达出一些其他信息，比如他们的状态、健康和年龄。特别是涉及到国家行政、军事国防等领域的数字图像都会包含着一些非常机密的信息，如果泄露的话，将会对整个社会造成巨大动荡，因此，在传输过程中加密机密数字图像免受他人未经授权的访问至关重要。
[0003]最初为数据加密而开发的传统高级加密标准AES(Advanced Encryption Standard)虽也可用于图像加密。但是，由于没有考虑到图像的冗余特性，AES在图像加密方面一直表现不佳，不适合用于加密图像。基于混沌、波传输、分数阶Mellin变换、p
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于初始图像的尺寸生成随机初始序列；S2、将所述随机初始序列代入三维数字域混沌系统中，生成混沌矩阵；S3、基于所述混沌矩阵对所述初始图像进行加密，获得密文图像；S4、将所述密文图像输入解密算法内，获得明文图像。2.根据权利要求1所述的一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：S11、将所述初始图像分离出R通道、B通道和G通道；S12、给定种子值Z1、Z2和Z3并分别输入到python中的Mersenne Twister发生器，生成三个大小为w
×
h随机初始序列s＝s1s2s3...s
w
×
h
、随机初始序列u＝u1u2u3...u
w
×
h
和随机初始序列v＝v1v2v3...v
w
×
h
。3.根据权利要求2所述的一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法，其特征在于：所述随机初始序列的取值范围为[0，2
32
‑
1]。4.根据权利要求3所述的一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21、分别将所述随机初始序列s、随机初始序列u,和随机初始序列v代入所述三维数字域混沌系统中，其迭代方程的数学表达式为：S22、将所述三维数字域混沌系统迭代w
×
h次，获得长度为w
×
h的混沌序列x＝x1x2x3....x
w
×
h
、混沌序列y＝y1y2y3....y
w
×
h
和混沌序列z＝z1z2z3....z
w
×
h
；S23、将所述混沌序列x＝x1x2x3....x
w
×
h
构造成大小为w
×
h的混沌矩阵X，所述混沌序列y＝y1y2y3....y
w
×
h
构造成大小为w
×
h的混沌矩阵Y，所述混沌序列z＝z1z2z3....z
w
×
h
构造成大小为w
×
h的混沌矩阵Z。5.根据权利要求4所述的一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：S31、正向置换，获得置换矩阵；S32、正向扩散，将所述置换矩阵扩散为扩散矩阵；S32、重复步骤S31、S32，获得密文图像。6.根据权利要求5所述的一种基于树莓派和NTRU算法的动态扩散混沌图像加密和解密方法，其特征在于，所述步骤S31包括以下步骤：S311、分别降维处理所述混沌矩阵X、混沌矩阵Y、混沌矩阵Z、R通道、B通道和G通道，获得长度为w
×
h的混沌序列X
’
、混沌序列Y
’
、混沌序列Z
’
、混沌序列R
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王倩雪，范林烽，邝东升，陈信，禹思敏，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：