[发明专利]一种基于大数据的图像加密存储方法及系统

权利要求书

1.一种基于大数据的图像加密存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待加密的明文图像，并按照图像大小对所述待加密的明文图像进行RGB分解，将其分解为大小相同的R子图像、G子图像和B子图像；

获取二维耦合混沌映射方程的初始值，并将所述初始值输入至所述二维耦合混沌映射方程中进行迭代，获取第一混沌序列x和第二混沌序列y；其中，所述第一混沌序列x和第二混沌序列y的长度与所述待加密的明文图像的图像大小相同；

将所述第一混沌序列x等分为3个第一混沌子序列，以及将所述第二混沌序列y等分为3个第二混沌子序列；

对3个第一混沌子序列进行量化，获取3个层间交互置乱控制序列；

对3个第二混沌子序列按照升序进行排列，获取3个用于层间交互置乱的随机索引序列；

获取第二混沌序列y中的部分元素，并按照升序进行排列，获取3个用于层内置乱的索引序列；

对R子图像进行预处理，获取长度与所述R子图像大小相同的一维序列R1，以及对G子图像进行预处理，获取长度与所述G子图像大小相同的一维序列G1，以及对B子图像进行预处理，获取长度与所述B子图像大小相同的一维序列B1；

利用生成的3个索引序列分别对一维序列R1、一维序列G1和一维序列B1进行层内置乱，得到置乱后的序列R2、G2和B2；

对第一混沌序列x和第二混沌序列y进行量化，获取扩散序列X；

对待加密的明文图像中的所有像素进行累和，并对累和结果取余获取对应的扩散参数D；

对经过层内置乱后得到的3个序列R2、G2、B2进行双随机位置层间交互置乱，并根据置乱后的序列R2、G2、B2得到为组合序列L1；

根据扩散序列X、扩散参数D和组合序列L1得到加密序列L2，并对加密序列L2等分为3个子序列R3、G3和B3，以及根据子序列R3、G3和B3重构二维矩阵，得到加密后的密文图像。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的图像加密存储方法，其特征在于，所述二维耦合混沌映射方程为：

式中，θ为控制参数，θ∈[0，1]，i为自然数。

3.根据权利要求2所述的基于大数据的图像加密存储方法，其特征在于，获取二维耦合混沌映射方程的初始值的过程包括：

将待加密的明文图像分解为R子图分量、G子图分量和B子图分量；

对R子图分量、G子图分量和B子图分量进行累和，得到a＝mod(sum(I)，256)；

对累和a取余，得到a₁、a₂、a₃，以及根据a、a₁、a₂、a₃获取中间参数A₁、A₂、A₃，有：

式中，表示异或，mod(x，y)表示取余；

式中，t₁和t₂为外部密钥；x₀和y₀为二维耦合混沌映射方程的初始值。

4.根据权利要求1所述的基于大数据的图像加密存储方法，其特征在于，将所述第一混沌序列x等分为3个第一混沌子序列，以及将所述第二混沌序列y等分为3个第二混沌子序列的过程包括：

式中，明文图像的图像尺寸大小为m×n×3，R子图像、G子图像和B子图像的图像大小为m×n。

5.根据权利要求1所述的基于大数据的图像加密存储方法，其特征在于，对3个第一混沌子序列进行量化，获取3个层间交互置乱控制序列的过程包括：

式中，floor表示向下取整；k₁、k₂、k₃表示控制序列。