[发明专利]一种混沌图像加密的方法、装置及系统

说明书

本发明实施例公开了一种混沌图像加密的方法、装置及系统，包括生成与明文图像唯一对应的控制参数S和迭代次数K；依据控制参数S、迭代次数K得到第一混沌序列；依据第一混沌序列得到明文图像对应的像素矩阵中的旋转子矩阵及相应的旋转角度；按照旋转角度将旋转子矩阵进行旋转，将旋转后的元素替换原来位置上的元素，得到经过全局位置置乱后的第二图像；将与第二图像对应的像素矩阵进行一维转换得到第一一维序列，并对第一一维序列中的元素进行滑块加密，以得到第二一维序列；将第二一维序列进行二维转换，以得到加密后的密文图像。可见，本发明实施例在使用过程中增强了明密文之间的关联性，提高了图像加密的安全性。

技术领域

本发明实施例涉及图像加密技术领域，特别是涉及一种混沌图像加密的方法、装置及系统。

背景技术

随着数字通讯行业和数字多媒体技术的迅猛发展，图像信息的存储与在开放信道传输的安全性愈发引起人们的关注。对数字图像的未授权转载和侵权使用使得图像加密变得更加重要。我们可以通过诸如IDEA或AES等算法对数据信息进行加密。近年来，基于混沌的图像加密技术在图像加密中的应用越来越广泛。混沌系统具有伪随机性和敏感依赖性，初始值和控制参数的细微变化会引起最终状态发生显著的改变。也正是这些特点使得更多的密码学研究人员把混沌系统应用到图像加密中。

通常，基于混沌图像加密的方法一般遵循两个个基本原则，即混淆和扩散。也就是，先对图像进行像素位置的置乱，然后再对各像素点的值进行替代，最终实现图像加密。

现有技术中的混沌图像加密方法，首先通过计算明文图像所有像素点的和(sum)，然后再根据sum进一步求出控制参数S和预迭代次数K。通过该控制参数S和预迭代次数K得到与明文图像对应的混沌序列，从而依据该混沌序列实现对明文图像进行加密。虽然，当对明文图像中的某一个像素点的值进行改变时，将导致像素和sum的变化，从而导致混沌序列的变化，从而抵御攻击，但是，当对明文图像中的一个像素点的值增加某一个数，将另一个像素点的值减少该数值，则最终得到的像素和sum不变，也即最终得到的混沌序列与原来的明文图像得到的混沌序列一样，并且最终产生的密文图像与原始明文图像对应的密文图像只会有两个点的像素值不同，而其他的像素点的值没有变化，明密文之间的关联性较低，从而导致加密图像容易受到攻击，使现有技术中的混沌图像加密方法的安全性降低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的混沌图像加密的方法、装置及系统成为本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种混沌图像加密的方法、装置及系统，在使用过程中增强了明密文之间的关联性，提高了图像加密的安全性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种混沌图像加密的方法，包括：

S11：生成与明文图像唯一对应的、Kent混沌系统的控制参数S和迭代次数K；

S12：依据所述控制参数S、所述迭代次数K得到第一混沌序列；

S13：依据所述第一混沌序列得到所述明文图像对应的像素矩阵中的旋转子矩阵及相应的旋转角度；

S14：按照所述旋转角度将所述旋转子矩阵进行旋转，将旋转后的元素替换原来位置上的元素，得到经过全局位置置乱后的第二图像；

S15：将与所述第二图像对应的像素矩阵进行一维转换得到第一一维序列，并对所述第一一维序列中的元素进行滑块加密，以得到第二一维序列；

S16：将所述第二一维序列进行二维转换，以得到加密后的密文图像。

可选的，所述生成与明文图像唯一对应的、Kent混沌系统的控制参数S和迭代次数K的过程具体为：

S110：采用MD5算法对明文图像进行处理，生成与所述明文图像唯一对应的hash值H，所述明文图像为大小为m×n的灰度图像；