[发明专利]一种懒尺度变换和随机分层融合的图像加密解密方法

权利要求书

1.一种懒尺度变换和随机分层融合的图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步：输入分辨率为m×n的p阶灰度图像A＝(a_i,j)_m×n,a_i,j∈{0,1,…,2^p-1}，由A的明文属性和用户密钥以及轮迭代次数Q产生长度为Q的轮随机数序列ks＝(k₀,k₁,…,k_Q-1)，初始化加密轮参数QC＝0；

第2步：由ks中的第QC个随机数k_QC产生随机整数矩阵S＝(s_i,j)_m×n,s_i,j∈{0,1,…,2^p-1}、N个随机正整数ω₀,ω₁,…,ω_N-1且满足ω₀ω₁…ω_N-1＝mn、随机变换阵C＝(c_i,j)_N×N,c_i,j∈{0,1,…,2^p-1}、随机整数编号矩阵和随机偏移量l＝(l₀,l₁,…,l_N-1)且满足l₀∈{0,1,…,ω₀-1},l₁∈{0,1,…,ω₁-1},…,l_N-1∈{0,1,…,ω_N-1-1}；

第3步：由A与S进行模差运算得到差值矩阵D＝(d_i,j)_m×n，然后将D转换为N维空间矩阵

第4步：由B对D_N中的元素坐标(i₀,i₁,…,i_N-1)进行排列，并将其作为1维序列SD_N，其中，i₀∈{0,1,…,ω₀-1},i₁∈{0,1,…,ω₁-1},…,i_N-1∈{0,1,…,ω_N-1-1}；

第5步：对于反复以C为变换阵，以l为偏移量，ω₀,ω₁,…,ω_N-1为尺度参数，通过懒尺度变换将e映射为e′，然后交换e和e′位置的D_N元素直至SD_N中的全部元素处理完毕，从而将D_N置乱为N维空间置乱矩阵

第6步：将由ω₀×ω₁×…×ω_N-1维矩阵映射为m×n维矩阵D′＝(d′_i,j)_m×n，然后将D′和S进行融合加密，作为第QC轮加密后的图像A′；

第7步：更新QC＝QC+1，若QC＝Q，则输出A′作为最终加密图像，反之则执行第2步至第6步。