[发明专利]一种轻量级超混沌快速图像加密算法

权利要求书

1.一种轻量级超混沌快速图像加密算法，其特征在于，首先量化编排超混沌系统，快速产生与图像尺寸相同的四个轮密钥矩阵；然后在明文图像上，通过四个方向的并行分组链接加密完成像素信息的高效扩散，产生几乎毫无关联的密文图像。

2.根据权利要求1所述的轻量级超混沌快速图像加密算法，其特征在于，所述超混沌系统为Hyper-Chen超混沌系统，方程如式(1)所示：

3.根据权利要求1所述的轻量级超混沌快速图像加密算法，其特征在于，设明文图像的尺寸为M×N(M≤N)，轮密钥矩阵的具体生成步骤如下：

(1.1)超混沌系统预迭代Pre₁次，增强序列对系统初值的敏感性，消除暂态效应，提高算法安全性；

(1.2)初始化长度为8N的空序列B；

(1.3)将超混沌系统每轮迭代产生的状态值{x₁,x₂,x₃,x₄}按照公式(3)的规则对B进行填充；

(1.4)利用向量运算，按照公式(4)的规则将实数矩阵B快速量化为值域在[0,255]的整数矩阵B'；

其中，为比特与运算，为向下取整运算；

(1.5)初始化M行N列的空矩阵K₁,K₂,K₃,K₄；

(1.6)将序列B'进行拆分，生成八个长度为N的序列S₁,S₂,S₃,S₄,S₅,S₆,S₇,S₈；

(1.7)令i＝1，按照公式(5)的规则，开始轮密钥编排，其中表示比特异或运算；

(1.8)按照公式(6)的规则将序列S₃,S₈循环左移一位，序列S₄,S₇循环右移一位，其中{}表示数组拼接运算；

(1.9)令i＝i+1，重复步骤7和步骤8，直到i＝M，生成扩散过程所需的四个轮密钥矩阵K₁,K₂,K₃,K₄。