[发明专利]一种基于压缩感知的多图像加密和解密方法

摘要

本发明提供一种基于压缩感知的多图像加密和解密方法，过程为：加密过程：选取混沌系统，设定混沌系统的初始状态和混沌系统参数，生成一维序列；从一维序列中抽取n对相邻点，构成观测点；针对每一幅待加密的图像f_i，获取其对应的密钥ξ_i1和ξ_i2；解密过程：设定使密文矩阵充分稀疏的调节参数w，根据所述观测点，构建观测矩阵和观测值向量，同时设定稀疏的系数向量；针对观测矩阵、观测值向量及稀疏的系数向量，利用压缩感知算法，计算出混沌系统参数；然后根据所述混沌系统的初始状态，计算出密文矩阵；基于所述密文矩阵，利用每幅待加密图像对应的密钥，求解出所有的待加密图像。本发明不需要传输完整密文，所以对于明文攻击，该算法具有很强的鲁棒性。

主权项

1.一种基于压缩感知的多图像加密和解密方法，其特征在于，具体过程为：加密过程：步骤一：选取混沌系统，设定混沌系统的初始状态和混沌系统参数，生成一维序列；步骤二：从一维序列中抽取n对相邻点，构成观测点；步骤三：针对每一幅待加密的图像f_i，获取其对应的密钥ξ_i1和ξ_i2；具体过程为：设定初始相位函数和ξ_i2，将初始的相位函数以及待加密的图像f_i代入到式(7)的迭代系统中，迭代系统的收敛准则为：当待加密图像和当前迭代系统中输出图像之间的MSE低于设定极限时，迭代终止；将迭代终止时所对应的相位函数ξ_i1和ξ_i2记为图像f_i对应的密钥；其中，α₁，α₂和β₁，β₂是两组不同的分数阶；F为分数阶傅里叶变换；f为待加密图像，g为密文图像；解密过程：步骤四：接收所述观测点、混沌系统、初始状态及所有待加密图像的密钥；步骤五：设定使密文矩阵充分稀疏的调节参数w，根据所述观测点，构建观测矩阵H和观测值向量Y，同时设定稀疏的系数向量f；针对观测矩阵H、观测值向量Y及稀疏的系数向量f，利用压缩感知算法，计算出混沌系统参数；然后根据所述混沌系统的初始状态，计算出密文矩阵；步骤六：基于所述密文矩阵，利用每幅待加密图像对应的密钥，求解出所有的待加密图像。