[发明专利]基于位级置乱和网络扩散的图像加密方法

权利要求书

1.基于位级置乱和网络扩散的图像加密方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：

步骤一、选择大小为M×N的灰度图像作为原始图像Image；

步骤二、将步骤一所述的原始图像Image中的每个像素的像素值采用8位二进制数表示，生成位级矩阵Image_bn；

步骤三、将步骤二所述的位级矩阵Image_bn进行矩阵变换，转换为八个一维位级序列Simage_bn；

步骤四、迭代混沌系统，生成混沌矩阵，从位置p₁开始取，取大小为M×N的混沌序列HCM；

步骤五、将步骤四所述混沌序列HCM按照升序排列，获得索引矩阵Index₁，将混沌序列HCM按照降序排列，获得索引矩阵Index₂；

步骤六、将步骤三所述的八个一维位级序列Simage_bn分别按照索引矩阵Index₁和索引矩阵Index₂进行排序；

步骤七、将步骤六所述一维位级序列Simage_bn按照序列置乱密钥合并为大小为(M×N)×8的组合矩阵Himage；

步骤八、依次提取所述组合矩阵Himage中的每八位二进制位，并将其转换为十进制数，生成十进制组合矩阵DHimage；

步骤九、将步骤八中所述的组合矩阵DHimage进行矩阵分割，分割成大小均为的两个分割矩阵Fimage₁和Fimage₂，分割方法为隔一数一取；

步骤十、将迭代后的混沌序列的值映射到0到255之间，获得混沌系统HCM255；从混沌系统HCM255的位置p₁开始取，取大小为M×N/2的混沌序列Y₁；

步骤十一、将所述混沌序列Y₁与分割矩阵Fimage₁进行按位异或，异或后的矩阵记为Fimage_{1_1}，将Fimage_{1_1}进行重排，获得重排后矩阵Fimage_{1_2}；

步骤十二、从混沌系统HCM255的位置p₂开始取，取大小为M×N/2的混沌序列Y₂；将所述重排后矩阵Fimage_{1_2}与混沌序列Y₂进行按位异或，获得矩阵Fimage_{1_3}，将Fimage_{1_3}进行重排，获得矩阵C₁；

步骤十三、将矩阵C₁与Fimgage₂进行按位异或，得到的矩阵记做Fimage_{2_1}，将Fimage_{2_1}进行重排，获得重排后矩阵Fimage_{2_2}；

步骤十四、从混沌系统HCM255的位置p₃开始取，取大小为M×N/2的混沌序列Y₃，将重排后矩阵Fimage_{2_2}与混沌序列Y₃进行按位异或，获得矩阵Fimage_{2_3}；

步骤十五、将矩阵Fimage_{1_3}与矩阵Fimage_{2_3}进行拼接，获得矩阵C₂；

步骤十六、将所述矩阵C₂重排成M×N大小的矩阵Enimage，Enimage即为最终的加密图像。

2.根据权利要求1所述的基于位级置乱和网络扩散的图像加密方法，其特征在于：步骤七中，将一维位级序列Simage_bn的每列看成一个单位进行置乱，将矩阵置乱过程中的位置移动顺序记为序列置乱密钥，序列置乱密钥集合SZkey＝{L₁,L₂,…,L_i}，i＝8，L_i∈(1,2，3，4,5，6,7,8)为移动位置，且L₁≠L₂≠L₃≠L₄≠L₅≠L₆≠L₇≠L₈。