[发明专利]基于DNA序列运算和变形耦合映像格子的双彩色图像的加密方法

权利要求书

1.一种基于DNA序列运算和变形耦合映像格子的双彩色图像的加密方法，其特征在于，包含如下内容：

步骤a)、分别对输入的两幅彩色明文图像进行红、绿、蓝三基色分量的分离，得到分离矩阵；并结合密钥，产生时空混沌系统中变形耦合映像格子的参数和初始值，通过迭代，产生密钥流L₁、L₂、K₁、K₂和随机数d₁、d₂、d₃；

步骤b)、将分离矩阵分别转换成二进制矩阵，对二进制矩阵重新组合为两个重组矩阵，利用密钥流L₁、L₂对重组矩阵进行位级置乱，并对置乱后的矩阵进行分割；

步骤c)、利用DNA编码规则，并结合随机数d₁、d₂、d₃，将分割后的矩阵进行转换得到初始DNA矩阵，并对DNA矩阵进行加、减和异或运算，得到DNA矩阵；

步骤d)、利用DNA解码规则和随机数d₁、d₂、d₃，将DNA矩阵随机转换为十进制矩阵，并利用密钥流K₁、K₂和按位异或运算，改变图像像素的值，得到最终的密文图像。

2.根据权利要求1所述的基于DNA序列运算和变形耦合映像格子的双彩色图像的加密方法，其特征在于，该加密方法实现过程如下：

步骤(1)对输入大小为M×N×3的两幅彩色明文图像I₀、P₀，分别分离红、绿、蓝三基色分量，得到六个大小为M×N的矩阵IR₀、IG₀、IB₀、PR₀、PG₀、PB₀；并结合密钥ε₀、α₀、β₀、x_t(0)，t＝1,2,3，产生时空混沌系统中变形耦合映像格子的参数和初始值，通过迭代该时空混沌系统，产生密钥流L₁、L₂、K₁、K₂和随机数d₁、d₂、d₃；

步骤(2)将矩阵IR₀、IG₀、IB₀、PR₀、PG₀、PB₀分别转换成对应的二进制矩阵IR₁、IG₁、IB₁、PR₁、PG₁、PB₁，大小均为M×8N；将二进制矩阵IR₁、IG₁、IB₁、PR₁、PG₁、PB₁重新组成两个大小为3M×8N的重组矩阵A、B，利用密钥流L₁、L₂对重组矩阵A、B分别进行位级置乱，并将置乱后的矩阵分割成六个大小为M×8N的矩阵IR₂、IG₂、IB₂、PR₂、PG₂、PB₂；

步骤(3)利用DNA编码规则，结合随机数d₁、d₂、d₃，将二进制矩阵IR₂、IG₂、IB₂、PR₂、PG₂、PB₂分别转换成大小为M×4N的初始DNA矩阵IR₃、IG₃、IB₃、PR₃、PG₃、PB₃，并执行DNA加、减和异或运算，得到DNA矩阵IR₄、IG₄、IB₄、PR₄、PG₄、PB₄；

步骤(4)利用DNA解码规则和随机数d₁、d₂、d₃，将DNA矩阵IR₄、IG₄、IB₄、PR₄、PG₄、PB₄分别随机转换为十进制矩阵IR₅、IG₅、IB₅、PR₅、PG₅、PB₅，并利用密钥流K₁、K₂和按位异或运算，改变图像像素的值，得到最终的密文图像C₁、C₂。