[发明专利]一种基于多混沌系统的彩色图像加密方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多混沌系统的彩色图像加密方法，属于信息安全领域中的密码技术，是一种利用电子计算机技术、混沌映射实现的针对彩色图像的数字密码方案。

背景技术

现代科技日新月异，极大地推动了Internet的繁荣。随着国际互联网的迅猛发展，网络安全问题日益严峻，信息安全状况不容乐观。近些年，各种新型病毒层出不穷，网络攻击事件频发，让人防不胜防，对全世界的网络用户造成了巨大的损失。因此，信息安全问题正逐渐成为备受关注的焦点。

密码术被认为是信息安全技术中最经济也最重要的数据保护手段。混沌学是一门新兴的学科，将混沌学这一新兴学科与密码学有机的结合起来便催生出了崭新的混沌密码学。混沌密码学正得到广泛的重视，方兴未艾。特别是应用混沌密码学对多媒体信息进行加密已成为近年来研究的热点。近些年来，很多基于混沌系统的数字图像加密方案被不断提出。1998年，Fridrich提出了一种基于二维标准面包师映射的对称块加密方法。同年，Scharinger设计了一个基于混沌Kolmogorov流的图像加密技术。1999年，Yen和Guo提出了一种基于Logistic映射的BRIE的加密方法。2004年，Chen等人提出一种对称图像加密方法。

尽管很多加密方案被提出，但这些方法普遍存在安全性不够理想的弱点。Bihaml应用差分分析技术指出：应用选择密文和选择明文攻击技术，将混沌系统作为伪随机序列发生器的密码体制是很容易破译的。LI Shu-jun，ZHENGXuan对图像加密方法的安全性进行了探索和分析，指出一些方法难以抵抗已知明文攻击的弱点。2007年，黎全等运用相空间重构法和穷举法对现有的一种混沌图像加密方案进行了成功破译。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于多混沌系统的彩色图像加密方法，是一种抗攻击性较强的基于双Logistic变参数混沌系统的彩色图像加密方法。

技术方案

一种基于多混沌系统的彩色图像加密方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：用密钥key₁做为Chebychev映射的初值进行迭代，排除前100个值，取后续数目为W×H×9的序列{X_c}，其中：w是图像的宽度，h是图像的高度，均以像素计；

步骤2：对{X_c}取绝对值做正数化处理，并将为0的值加一个较小的数δ，得到{X_c’}；

步骤3：将{X_c’}拆分得到{X_cj’}和{X_ci’}两个序列，其中{X_cj’}为{X_c’}中序号为0，1，3，4，6，7…的项，把{X_cj’}做线形变换{X_cj’}×0.3+3.7处理，得到{X_a}，把{X_a}的奇数项取出组成{X_ai}，偶数项取出组成{X_aj}，{X_ai}和{X_aj}作为双Logistic映射的参数，{X_ci’}为{X_c’}中序号为2，5，8，11，14…的项；

步骤4：对{X_ci’}进行放大和模运算{X_ci’}×10¹⁴mod255变换为{X_b}；

步骤5：将{X_b}中的各项逐个与图像M_W×H中各像素的3个分量进行XOR运算，得到新整数序列{X_b’}，即Xb,=Pi⊕Xb;]]>