[发明专利]基于DNA编码和混沌的多图像加密方法有效

专利信息
申请号: 201710844773.1 申请日: 2017-09-19
公开(公告)号: CN107659751B 公开(公告)日: 2020-01-14
发明(设计)人: 张晓强;王雪松 申请(专利权)人: 中国矿业大学
主分类号: H04N1/32 分类号: H04N1/32;H04L9/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 221116*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 dna 编码 混沌 图像 加密 方法
【权利要求书】:

1.基于DNA编码和混沌的多图像加密方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1:令k幅m×n大小的交互图像I1, I2, …, Ik组合成的一幅大图像为Ib,计算分段线性混沌映射(Piecewise Linear Chaotic Map,PWLCM)的初始值x0, y0和控制参数p1,p2

步骤2:利用x0, y0, p1, p2和PWLCM映射,产生两个混沌序列X4kmn={xi}和Ymn={yi};

步骤3:基于Ymn计算得Y'mn={y'i},y'i由公式(1)计算可得,

y'i =mod(floor(yi×1015), 256), (1)

其中,floor(·)表示向下取整函数;按照元素位置,依次将Y'mn转化为混沌图像Cmn

步骤4:对Cmn和Ib进行DNA编码,得到对应的DNA序列矩阵CD和ID,ID可转化为一个DNA序列S1

步骤5:对X4kmn按升序排列,具体为:

(X', lX)=sort(X4kmn), (2)

其中,sort(·)为排序函数,X'为新生产序列,lX为X'的索引值;利用X4kmn对S1进行如下图像置乱操作,

S2(1, i)=S1(1, lX(i)), (3)

其中,i=1, 2, …,4kmn,S2为置乱后的DNA序列;

步骤6:按照元素位置,依次将S2分割成k个4mn等长的DNA子序列,并将其转化为k个大小为4×m×n的DNA三维矩阵Is1, Is2, …, Isk

步骤7:利用CD对Is1, Is2, …, Isk进行如下图像扩散操作,

, (4)

其中,+和⊕分别表示DNA加法和DNA异或运算;图像扩散结果为Id1, Id2, …, Idk

步骤8:对Id1, Id2, …, Idk进行DNA解码,得到k幅加密图像Ie1, Ie2, …, Iek

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