[发明专利]基于混合型平衡二阶可逆二维细胞自动机图像加密方法

摘要

本发明提供一种基于混合型平衡二阶可逆二维细胞自动机图像加密方法，该方法对需加密图像I的RGB三个通道进行像素置乱得到一个N×24M的0‑1矩阵I’；将N×24M的0‑1矩阵I’矩阵分成若干8×16的0‑1矩阵分组；构造混合型平衡二阶可逆二维细胞自动机对每个矩阵分组进行加密迭代；将加密后的分组组合成为加密后图像。

主权项

1.一种基于混合型平衡二阶可逆二维细胞自动机图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对需加密图像I的RGB三个通道进行像素置乱得到一个N×24M的0‑1矩阵I’；S2：将N×24M的0‑1矩阵I’矩阵分成若干8×16的0‑1矩阵分组；S3：构造混合型平衡二阶可逆二维细胞自动机对每个矩阵分组进行加密迭代；S4：将加密后的分组组合成为加密后图像；所述步骤S1的具体过程如下：使用8bit表示一个颜色通道中的一个像素值，将大小为N×M图像I按R通道‑G通道‑B通道的顺序对像素值进行排列，直至图像I的像素字节序列的末端，得到一个N×24M的0‑1矩阵I’；所述步骤S2的具体过程如下：将N×24M的0‑1矩阵I’分成若干组128bit的8×16的0‑1矩阵，得到一个矩阵分组集合PB＝{PB₁,PB₂,···,PB_k}，并给每个分组一个32bit的编号n_i；所述步骤S3的具体过程如下：S31：将分组矩阵PB_i分为两个子块和每个子块是一个8×8的0‑1矩阵，将和两个子块作为细胞自动机的两个初始构造；S32：随机生成128bit串作为加密的密钥，每个分组的密钥S33：随机挑选出符合平衡性的64个细胞自动机规则集合S＝{R₁,R₂,...R₆₄}；S34：将K_i左移8bit，取低位的64bit为分组的子密钥SK_i，更新子块和如果64bit的SK_i对应细胞的值为0，则该细胞使用R_i∈S进行迭代；如果为1，则使用R_i的补规则进行迭代；S35：对步骤S34重复迭代L次得到和令得到分组矩阵PB_i的加密分组矩阵CB_i，进而得到加密分组矩阵集合CB＝{CB₁,CB₂,···,CB_k}。