[发明专利]基于混沌系统的图像加密方法、装置、介质及电子设备

说明书

本申请公开了一种基于混沌系统的图像加密方法、装置、介质及电子设备，通过第一混沌系统对待加密图像进行像素位置置乱操作，得到置乱图像，然后通过第二混沌系统对置乱图像进行像素值替换操作，得到加密图像；其中，第一混沌系统包括具有一个稳定平衡点的分数阶混沌系统，第二混沌系统包括无平衡点的分数阶混沌系统；即利用具有隐藏吸引子的分数阶混沌系统对待加密图像进行像素位置置乱和像素值替换两个过程，得到最终的加密图像，以提高加密的抗攻击性能，从而提高了待加密图像的安全性。

技术领域

本申请涉及图像加密技术领域，具体涉及一种基于混沌系统的图像加密方法、装置、介质及电子设备。

背景技术

处于数据信息时代的当下，如何保障信息的安全已成为热点话题之一。数字图像作为一种非常流行的信息形式，可以直观表达出想要传输的丰富内容，但是当数字图像被截获破解，将会直接泄露隐私甚至机密信息，因此对图像信息的加密处理尤为重要。

通过混沌系统产生新型密码并运用于加密工程的方法越来越受到学者们的重视，此后各种混沌系统被大量构建并参与到数字图像加密的应用中。但其中很多算法本身的抗攻击能力弱，安全性较低，且采用的多为传统混沌系统，动力学特性不够复杂，也使得图像加密的效果不够理想。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于混沌系统的图像加密方法、装置、介质及电子设备，解决了上述图像加密的安全性低的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种基于混沌系统的图像加密方法，包括：采用第一混沌系统对待加密图像进行像素位置置乱操作，得到置乱图像；其中，所述第一混沌系统包括具有一个稳定平衡点的分数阶混沌系统；以及采用第二混沌系统对所述置乱图像进行像素值替换操作，得到加密图像；其中，所述第二混沌系统包括无平衡点的分数阶混沌系统。

通过第一混沌系统对待加密图像进行像素位置置乱操作，得到置乱图像，然后通过第二混沌系统对置乱图像进行像素值替换操作，得到加密图像；其中，第一混沌系统包括具有一个稳定平衡点的分数阶混沌系统，第二混沌系统包括无平衡点的分数阶混沌系统；即利用具有隐藏吸引子的分数阶混沌系统对待加密图像进行像素位置置乱和像素值替换两个过程，得到最终的加密图像，以提高加密的抗攻击性能，从而提高了待加密图像的安全性。

在一实施例中，所述采用第一混沌系统对待加密图像进行像素位置置乱操作，得到置乱图像包括：根据所述第一混沌系统，生成第一混沌序列；根据第一预设选取条件，从所述第一混沌序列中选取第一序列和第二序列；将第一序列和第二序列内各个元素的值分别叠加，得到叠加后的第一序列和第二序列；按照元素值大小顺序，分别对所述叠加后的第一序列和第二序列进行排序，得到排序后的第一序列和第二序列；以及将所述叠加后的第一序列和第二序列中的各元素在所述排序后的第一序列和第二序列中的位置序号作为新的序列号，并交换所述新的序列号对应所述待加密图像中的像素值和该元素对应的像素值，得到置乱图像。

通过第一混沌系统，生成第一混沌序列，根据第一预设选取条件，从第一混沌序列中选取第一序列和第二序列；然后将第一序列和第二序列内各个元素的值分别叠加，以得到叠加后的第一序列和第二序列，并且按照元素值大小顺序，分别对叠加后的第一序列和第二序列进行排序，得到排序后的第一序列和第二序列；最后将叠加后的第一序列和第二序列中的各元素在排序后的第一序列和第二序列中的位置序号作为新的序列号，并交换新的序列号对应待加密图像中元素的像素值和该元素的像素值，得到置乱图像；即通过第一混沌系统得到两组序列，然后对两组序列的元素值分别进行叠加和排序，最后根据排序的序列号对待加密图像中各像素值进行位置置换，从而得到像素位置置乱的图像，以提高待加密图像的安全性。