[发明专利]基于DNA编码和混沌的多图像加密方法

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, …, I_k组合成的一幅大图像为I^b，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X_4kmn={x_i}和Y_mn={y_i}；

步骤3：基于Y_mn计算得Y'_mn={y'_i}，y'_i由公式（1）计算可得，

y'_i =mod(floor(y_i×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C_mn；

步骤4：对C_mn和I^b进行DNA编码，得到对应的DNA序列矩阵C^D和I^D，I^D可转化为一个DNA序列S¹；

步骤5：对X_4kmn按升序排列，具体为：

(X', l_X)=sort(X_4kmn)， （2）

其中，sort(·)为排序函数，X'为新生产序列，l_X为X'的索引值；利用X_4kmn对S¹进行如下图像置乱操作，

S²(1, i)=S¹(1, l_X(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I^s₁, I^s₂, …, I^s_k；

步骤7：利用C^D对I^s₁, I^s₂, …, I^s_k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I^d₁, I^d₂, …, I^d_k；

步骤8：对I^d₁, I^d₂, …, I^d_k进行DNA解码，得到k幅加密图像I^e₁, I^e₂, …, I^e_k。