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基于俄罗斯套娃和差分编码的多图像扩散方法技术

技术编号:39950256 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-08 23:14
一种基于俄罗斯套娃和差分编码的多图像扩散方法,属于信息加密领域。当前网络技术飞速发展,网络信息传输安全问题日益严峻。为解决图像内容的网络传输和存储安全问题,本发明专利技术提出了一种基于俄罗斯套娃和差分编码的图像扩散方法。首先,将多幅明文图像构建成俄罗斯套娃;其次,再依次将每层俄罗斯套娃的六个面转换为一维向量进行差分编码,生成加密图像;最后,实验结果表明:该方法安全性强,扩散效果良好且高效,可保证图像信息在网络传输过程中不被窃取。

【技术实现步骤摘要】

本方法涉及一种信息加密技术,特别是涉及一种图像扩散方法。


技术介绍

1、随着互联网技术的高速发展,图像正逐渐成为社会传播中的重要信息载体,它具有直观、生动和信息量大的特点,广泛应用于通信、军事和医疗等领域。然而,由于网络平台的开放性,解决图像信息在传输过程中的泄漏和破解问题已成为一项重要挑战。因此,为了避免图像受到未经授权的访问或恶意攻击造成信息泄露,研究安全、高效的图像加密方法显得尤为重要。

2、为保护图像网络传输和存储的安全,结合俄罗斯套娃结构,提出了一种基于俄罗斯套娃和差分编码的多图像扩散方法。该方法将明文图像构造成俄罗斯套娃,再依次将每层套娃的六个面转换为一维向量进行差分编码,充分地扩散明文图像,为实现进一步地图像加密奠定基础,提高了图像加密的安全性和效率。


技术实现思路

1、本专利技术的目的:针对目前图像扩散方法加密不充分,加密效率低等问题,提出了一种基于俄罗斯套娃和差分编码的多图像扩散方法。

2、本专利技术的技术方案:为实现上述专利技术目的,采用的技术方案为基于俄罗斯套娃和差分编码的多图像扩散方法,令发送方为alice,接收方为bob;alice的扩散步骤详述如下:

3、步骤1:构建俄罗斯套娃:令 t幅原始图像为 i11,  i21, …,  it1,其大小均为 m× n,将 i11,  i21, …,  it1构建成一个大小为 m× n× t的三维矩阵 e1,把 e1看作由数值0, 1, … 255组成的俄罗斯套娃;

4、步骤2:计算俄罗斯套娃的层数: e1最外面一层由0, 1, … 255数值构成的六个面,称为俄罗斯套娃的第1层 r1, e1次外层由0, 1, … 255数值构成的六个面,称为俄罗斯套娃的第2层 r1=2,……,层层递进,直到 e1最中心一层,称为俄罗斯套娃的第 g层 rg;俄罗斯套娃的总层数 g为:

5、 g= floor( min( m,  n,  t)÷2), (1)

6、其中, floor(·)是向下取整函数, min(·)是最小值函数;

7、步骤3:生成混沌序列:logistic映射定义为:

8、 xn+1= u× xn×(1- xn), (2)

9、其中,迭代值 xn∈(0, 1),控制参数 u∈(3.57, 4];随机选取logistic映射的控制参数 u和初始值 x0,对公式(2)迭代1000+ m× n× t次,舍弃前1000次,得到一个长度为 m× n× t的混沌序列 x;

10、步骤4:混沌序列整数化:利用公式(3)将 x转换为整数混沌序列,得到一个长度为 m× n× t的混沌序列 y,

11、 y= round(mod( x×1010, 256)),  (3)

12、其中, round(·)是四舍五入取最近整数函数, mod(·)是取模函数;

13、步骤5:分割混沌序列:将混沌序列 y分割为 g个子序列,分别为 y1,  y2, …,  yg,前 g-1个子序列的长度 li通过公式(4)计算,最后一个子序列的长度 lg通过公式(5)计算;

14、 li=(( m-2× i+2)×( n-2× i+2)+( t-2× i)×( n-2× i+2)+( t-2× i)×( n-2× i))×2, (4)

15、其中,i=1, 2, …,  g;

16、 lg=(( m-2× g+2)×( n-2× g+2))×2; (5)

17、步骤6:差分编码:将 r1,  r2, …,  rg的数值转换为 g个一维向量,分别为: v1,  v2,…,  本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于俄罗斯套娃和差分编码的多图像扩散方法,其特征在于,扩散过程包括如下步骤:

【技术特征摘要】

1.基于俄罗斯套娃和差分编码的多图像扩散...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓强李培鑫
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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