[发明专利]一种基于LFSR状态序列的图像加密方法

说明书

本发明涉及一种基于LFSR状态序列的图像加密方法，本发明步骤为：图像置乱；图像扩散；系统空间分析；生成LFSR的128b序列；图像加密分析；得出结果。本发明克服以往技术中加密系统密钥空间小和有限精度问题；LFSR的128b序列保证了加密系统的安全性；一次一密的加密效果，保证了明文图像的安全性。

技术领域

本发明涉及一种图像加密方法，更具体地说，涉及一种基于LFSR状态序列的图像加密方法。

背景技术

近年来，图像加密成为了一个研究热点，但基础序列的短周期限制了系统的应用。一般地，图像加密有2个过程，一是置乱，对需要加密的图像像素进行混乱，消除图像像素之间的相关性，常用的办法是利用线性变换。

由于计算精度的影响，如果需要加密大量明文图像，对明文图像进行分组即可保证使用的密钥流都在一个周期内，可以保证每次加密都使用不同的密钥流。

每给定一个初始状态，LFSR都能产生一条伪随机序列。当初始状态固定时，设计好状态转移矩阵，很容易获得状态序列和其任意组合的序列，而且可以获得非常大周期的伪随机序列，LFSR是根据初始状态和状态转移矩阵开始工作的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供一种基于LFSR状态序列的图像加密方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于LFSR状态序列的图像加密方法,采用对明文图像像素进行置换，即重新排列，为了增加置换对图像加密的安全性保护，保证了明文图像的安全性。

在本发明所述的基于LFSR状态序列的图像加密方法中，所述基于LFSR状态序列的图像加密方法步骤为：1)图像置乱；2)图像扩散；3)系统空间分析；4)生成LFSR的128b序列；5)图像加密分析；6)得出结果。

实施本发明的一种基于LFSR状态序列的图像加密方法，具有以下有益效果：克服以往技术中加密系统密钥空间小和有限精度问题；LFSR的128b序列保证了加密系统的安全性；一次一密的加密效果，保证了明文图像的安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的基于LFSR状态序列的图像加密方法流程图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，所述基于LFSR状态序列的图像加密方法步骤为：1)图像置乱；2)图像扩散；3)系统空间分析：分析保存图像的系统空间，以判断在置乱前和置乱后能否直接获取原始图像的信息；4)生成LFSR的128b序列:LFSR选择的是128级的移位寄存器，移位寄存器的生成多项式是128级的本原多项式，不失一般性，本原多项式产生的移位寄存器序列的第一个状态即为初始密钥，从状态周期序列中任意时刻截取；5)图像加密分析：把扩散后的图像保存即为加密后的密文图像，随后用加密算法对图像进行分析；6)得出结果。

进一步地，所述图像置乱即对需要加密的图像像素进行混乱，消除图像像素之间的相关性，采用对明文图像像素利用线性变换进行置换；所述图像置乱步骤为：

1)根据明文图像实际大小情况，首先计算像素a和像素个数b，那么总的像素个数n就是a x b；

2)任意截取n长度的序列值，并按大小顺序对序列进行排序；

3)利用步骤2)的排序结果作为明文图像像素的置换表，然后对明文像素进行新的排序和置乱；

4)把置乱后的图像保存即为置乱后的结果。