專利名稱：一種雙混沌系統(tǒng)數(shù)學(xué)圖像加密方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混沌系統(tǒng)數(shù)字圖像加密方法。屬于信息安全領(lǐng)域中的密碼技技。
背景技術(shù)：
隨道互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益嚴(yán)峻，信息安全問題已成為備受關(guān)注的焦點。密碼技術(shù)是信息安全技術(shù)中最重要的數(shù)據(jù)保護(hù)手段，混沌密碼學(xué)是一門新興的學(xué)科，近年來，關(guān)于混沌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)信息加密方案被不斷地提出，為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種兩混沌系統(tǒng)的灰色/彩色圖像加密方法，是一種抗攻擊性較強(qiáng)的基于Rossler混沛系統(tǒng)與Logistic混沛映射的圖像加密方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種混沌系統(tǒng)數(shù)字圖像加密方法，為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，基于Rossler映射的特點，提出一種Rossler混沛映射和Logistic混沛映射相接合的模型,選用Rossler混沌映射先將圖像置亂，然后再選用一維Logistic混沌映射，對圖像像素值的擴(kuò)散。完成對一個灰色圖像及彩色圖像的加密。具有密鑰空間大，敏感度較高，安全性好，抗攻擊能力強(qiáng)的優(yōu)點。
本發(fā)明提出的技術(shù)方案具體步驟包括:對于灰色圖像加密過程，其步驟如下:
步驟1:對Rossler混沛序列的預(yù)處理；
步驟2:構(gòu)造置亂矩陣；
步驟3:用Logstic映射進(jìn)行全局置亂；對于彩色圖像加密過程，其步驟如下:
步驟1:把Rossler混沛序列y1; y2, y3序列，分別選取MXN長的序列，由小到大排序，分別對應(yīng)三個序列(RG)、(BG)、(GG)；
步驟2:把真彩色矩陣變?yōu)橐痪S矩陣；
步驟3:迭代出長度為MXN+40000的Logistic混沌序列，然后去掉開始的40000個混沌值，得到長度為MXN的序列(L)；
步驟4:分別把一維矩陣RGH，BGH, GGH分別與L進(jìn)行二進(jìn)制異或運(yùn)算；
步驟5:轉(zhuǎn)換為大小為MXN的二維矩陣；所述解密過程為加密過程的逆過程。本發(fā)明的技術(shù)效果:本發(fā)明提出的上述一種基于兩混沌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)圖像加密技術(shù)方案，使用經(jīng)改造后生成的密鑰序列，可以置亂明文的統(tǒng)計結(jié)構(gòu)，具有密鑰空間大，敏感度較高，安全性好，抗攻擊能力強(qiáng)的優(yōu)點。


圖1為Rossler混沛系統(tǒng)吸引子；圖2為Logistic混沌映射；
圖3為灰色加密/解密圖像；圖4為真彩色加密/解密圖像；
具體實施例方式實施例1 (灰色圖像加密):選擇具有不同紋理特征，大小為512X512的Lena圖像作為仿真對象，選擇密鑰參數(shù)k,I) Rossler 混沛系統(tǒng)為:
權(quán)利要求
1.一種混沌系統(tǒng)數(shù)字圖像加密方法，其特征在于:該方法提出一種Rossler混沌映射和Logistic混沌映射相接合的模型，選用Rossler混沌映射先將圖像置亂，然后再選用一維Logistic混沌映射，對圖像像素值的擴(kuò)散。完成對一個灰色圖像及彩色圖像的加密。具有密鑰空間大，敏感度較高，安全性好，抗攻擊能力強(qiáng)的優(yōu)點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對于灰色圖像加密，其步驟如下: 步驟1:對Rossler混沛序列的預(yù)處理； 步驟2:構(gòu)造置亂矩陣； 步驟3:用Logstic映射進(jìn)行全局置亂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對于彩色圖像加密，其步驟如下: 步驟1:把Rossler混沛序列y1; y2, y3序列，分別選取MXN長的序列，由小到大排序，分別對應(yīng)三個序列(RG)、(BG)、(GG)； 步驟2:把真彩色矩陣變?yōu)橐痪S矩陣； 步驟3:迭代出長度為MXN+40000的Logistic混沌序列，然后去掉開始的40000個混沌值，得到長度為MXN的序列(L)。
步驟4:分別把一維矩陣RGH，BGH, GGH分別與L進(jìn)行二進(jìn)制異或運(yùn)算.步驟5:轉(zhuǎn)換為大小為MXN的二維矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，解密過程為加密過程的逆過程。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種混沌系統(tǒng)數(shù)字圖像加密方法，該方法首先是Rossler混沌系統(tǒng)生成加密混沌序列的優(yōu)點在于一是其結(jié)構(gòu)較低維混沌系統(tǒng)復(fù)雜，產(chǎn)生的實數(shù)值序列不可預(yù)測；二是系統(tǒng)的三個初始值和三個參數(shù)都可以作為生成加密混沌序列的種子密鑰，產(chǎn)生的密鑰空間大大高于低維混沌系統(tǒng)；三是對系統(tǒng)輸出的實值混沌序列進(jìn)行處理，可采用單變量或多變量組合的加密混沌序列，這樣序列密碼的設(shè)計更靈活。為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，基于Rossler映射這些特點，提出一種Rossler混沌映射和Logistic混沌映射相接合的模型，選用Rossler混沌映射先將圖像置亂，然后再選用一維Logistic混沌映射，對圖像像素值的擴(kuò)散。完成對一個灰色圖像及彩色圖像的加密。具有密鑰空間大，敏感度較高，安全性好，抗攻擊能力強(qiáng)的優(yōu)點。
文檔編號H04N1/32GK103179319SQ20131002685
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者王少夫 申請人:王少夫