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专利号: 2014101453687
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于改进约瑟夫遍历和广义Henon映射的图像加密方法,其特征在于包括以下步骤:第1步:由用户选定as,bs,al,bl,ad,bd,aM,bM且ad,as,al,aM∈(1.98,2),bd,bs,bl,bM∈(-

0.005,0)∪(0,0.0084)作为用户密钥,选择待加密图像A=(Pi,j)m×n且Pi,j∈[0,255]和迭代元素序列长度ll≥2000,将Pi,j按式(1)视为比特位串序列:Pi,j= (1)式(1)中,bi,j,0为当前像素Pi,j的最低位,bi,j,7为当前像素的最高位;

第2步:记A的SHA-1值为SSHA-1,,将SSHA-1每4位2进制数看作1位16进制数,记其中每一位16进制数为SSHA-1[i],i∈{0,1,…,39},将其按式(10)分为4组,依次记为G0,G1,G2,G3,每组长度为10;

式(10)中,G0,G1,G2,G3分别按式(11)映射为 和式(11)中,每组G0,G1,G2,G3的前8位16进制数用于产生 中间8位16进制数用于产生 后8位被用于产生 fDecimal()为转小数函数,其功能为将8位16进制数直接转换为10进制纯小数;

第3步:将 代 入 式(6) 进 行 迭 代,滤 除 前nn 个 迭 代 坐标后,nn≥200,迭代产生长度为ll的映射坐标序列,ll≥2000,依次记为并将其作为式(6)中,当a∈(1.98,2)且b∈(-0.005,0)∪(0,0.0084)时,其不变分布变差较小,随机性较好;

第4步:将 代入式(7)进行量化产生

作为(i,j,k)ll;

式(7)中,“ ”为向下取整函数;

第 5 步 : 将 和

依次 代 入式(6) 产生 长 度为ll 的3维 元素 序 列,在 产 生迭 代元 素 序列前,同样滤除前nn个映射坐标以消除暂态效应,记迭代产生的坐标序列分 别 为 : 和

将其分别代入式(8)分别进行量化,记量化后的坐标依次为和

将 作为

将 作为 将

作为

第6步:将A=(Pi,j)m×n转换为Α=(bi,j,k)m×n×8;第7步:对(i,j,k)所在的x,y,z方向的比特位串 按式(4)依次进行置换,得置换后的比特位串 若式(4)中的箭头方向逆置,则为逆变换;

第8步:记 邻近的4邻域比特位串依次为 对其进行混淆加密按式(5)进行逐位异或混淆产生新的第9步,反复执行第7步~第8步,直至(i,j,k)ll序列中的所有元素都处理完毕;

以上加密方法执行t轮,t≥1,每轮都使用相同的SSHA-1和as,bs,al,bl,ad,bd,aM,bM。

2.与权利要求1基于改进约瑟夫遍历和广义Henon映射的图像加密方法对应的图像解密方法,其特征在于包括以下步骤:第1步:输入密钥as,bs,al,bl,ad,bd,aM,bM,及SSHA-1,和迭代元素序列长度ll,ll≥2000,以及加密图像A′;

第2步:根据SSHA-1,按式(10)计算G0,G1,G2,G3,按式(11)产生Henon映射初始值和第3步:将 代入式(6),滤除前nn个后,nn≥200,迭代产生ll个映射坐标序列,将其作为

第4步:将 代入式(7)作为(i,j,k)ll;第5 步: 和 依 次 代 入 式(6), 滤除前nn个后迭代产生ll个映射坐标序列,按式(8)量化为第6步:将A′=(P′i,j)m×n转换为Α′=(b′i,j,k)m×n×8;第7步:将(i,j,k)ll序列中的每个元素,从最后一个3维坐标起,提取z方向的比特位串 对 和邻近的4邻域比特位串 再次异或进行混淆解密;

第8步:将(i,j,k)ll序列中的每个元素作为(bi,j,k)m×n×8的3维坐标,依次提取在z,y,x方向的比特位串 按式(4)的逆变换和式(3)进行逆置换;第9步,反复执行第7步~第8步,直至(i,j,k)ll序列中的所有元素都处理完毕;

解密方法同样可执行t轮,t≥1,每轮都使用相同的SSHA-1和as,bs,al,bl,ad,bd,aM,bM。