[发明专利]图像加密方法、装置、电子设备及可读存储介质

说明书

本发明提供了一种图像加密方法、装置、电子设备和可读存储介质。通过对预设长度的第一伪随机序列进行处理，得到第一置换矩阵和第一扩散矩阵，按照第一置换矩阵，将待加密图像以4个相邻像素点组成的正方形为一个单元进行置换，得到置换后的第一图像，按照第一扩散矩阵，对第一图像进行扩散，得到中间结果图像，对预设长度的第二伪随机序列进行处理，得到第二置换矩阵和第二扩散矩阵，按照第二置换矩阵，得到置换后的第二图像，按照第二扩散矩阵，得到加密后的图像，第一伪随机序列和第二伪随机序列是由多个32比特数组成的。在置换和扩散阶段都引入伪随机序列，具有更高的安全性，以4个像素点为一个单元进行置换，能够降低置换和扩散时的计算量。

技术领域

本发明涉及图像加密技术领域，尤其涉及一种图像加密方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

随着多媒体服务的飞速发展，越来越多的视频、图片在网络中生成。相比文本，图片和视频包含更丰富的信息，更容易产生隐私泄露的问题。因此，近年来对图片加密的研究越来越多。图像相邻像素点之间具有强相关性，因此传统的加密算法如RSA、DES以及AES不适合用于图像加密。近年来，越来越多基于混沌理论的图像加密算法被提出。混沌系统有许多适宜于图像加密的特性，比如初值敏感性、不可预测性和遍历性。

置换-扩散网络(Permutation–Diffusion Network,PDN)被广泛的应用在基于混沌映射的图像加密算法中。模型分为两个阶段，置换和扩散。置换阶段主要目的是使明文和密文之间的统计关系变得复杂多变。因此，使用复杂的非线性变化可以得到良好的混淆效果。经过扩散，单个密钥或者明文的变化会影响多位的密文。即：当待加密图片发生轻微变化时，使用同一密钥加密这两张图片将得到明显差异的密文。

在相关的图像加密技术中，当图像较大时，置换和扩散的计算量都较大。

发明内容

本发明实施例提供一种图像加密方法，旨在降低图像加密时的计算量。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种图像加密方法，包括：

对预设长度的第一伪随机序列进行处理，得到第一置换矩阵和第一扩散矩阵；

按照所述第一置换矩阵，将待加密图像以4个相邻像素点组成的正方形为一个单元进行置换，得到置换后的第一图像；

按照所述第一扩散矩阵，对所述置换后的第一图像进行行扩散和列扩散，得到中间结果图像；

对所述预设长度的第二伪随机序列进行处理，得到第二置换矩阵和第二扩散矩阵；

按照所述第二置换矩阵，将所述中间结果图像以4个像素点为一个单元进行置换，得到置换后的第二图像；

按照所述第二扩散矩阵，对所述置换后的第二图像进行行扩散和列扩散，得到加密后的图像；

其中，所述第一伪随机序列和所述第二伪随机序列均是由多个32比特数组成的。

可选地，所述待加密图像的尺寸是W×H；对多个预设长度的第一伪随机序列进行处理，得到第一置换矩阵和第一扩散矩阵，包括：

将所述预设长度的第一伪随机序列各自对应的十进制数值按照第一预设规则排列，得到所述尺寸是的第一随机数矩阵，所述第一预设规则为：每个32比特的伪随机数各自对应的十进制数值为所述第一随机数矩阵的一行，每个32比特的伪随机数各自对应的十进制数值为所述第一随机数矩阵的一列；

根据所述第一随机数矩阵，得到所述第一置换矩阵和所述第一扩散矩阵。

可选地，根据所述第一随机数矩阵，得到所述第一置换矩阵，包括：