[发明专利]一种基于树莓派和忆阻神经网络的图像加密方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于树莓派和忆阻神经网络的图像加密方法及系统，应用于图像加密技术领域，其中方法包括：输入原始图像；对所述原始图像进行第一次加密处理；将经过所述第一次加密处理得到的图像利用忆阻神经网络进行第二次加密处理，得到最终的加密图像，并通过所述第一树莓派发送至所述第二树莓派；本发明通过过对图像进行加密后传输，增强了图像传输的安全性与隐蔽性。

技术领域

本发明涉及图像加密传输技术领域，更具体的说是涉及一种基于树莓派和忆阻神经网络的图像加密方法及系统。

背景技术

目前，网络安全的重视度越来越高，其中图像和视频信息的安全问题尤为重要。早期的图像和视频本身不进行加密，仅通过双方身份认证保证安全，很容易被人窃取并传播。在互联网时代，对实时图像和视频传输过程中，如何快速加密，保证视频的真实性和完整性，在实际应用领域具有极高的的意义和价值，己成为研究热点之一；同时忆阻器是除电容、电感、电阻以外，近年来新发现的第四种基础元件，是一种有记忆功能的非线性电阻，可以记忆流经它的电荷数量，也可以通过控制电流的变化改变其阻值，而且这种变化在断电时还能持续保持，这就使得忆阻器成为天然的非挥发性储存器。近年来，国内外对忆阻器的研究不断突破，用忆阻器组成的忆阻神经网络产生的忆阻混沌序列，比一般系统产生的密钥随机性更高，更适合用于图像加密。

但是，在现有技术中并未涉及到将忆阻器与图像加密进行结合，无法提高图像的加密质量。

因此，如何提供一种能够解决上述问题的图像加密方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于树莓派和忆阻神经网络的图像加密方法及系统，通过过对图像进行加密后传输，增强了图像传输的安全性与隐蔽性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于树莓派和忆阻神经网络的图像加密方法，基于第一树莓派及第二树莓派实现，包括以下步骤：

输入原始图像；

对所述原始图像进行第一次加密处理；

将经过所述第一次加密处理得到的图像利用所述忆阻神经网络进行第二次加密处理，得到最终的加密图像，并通过所述第一树莓派发送至所述第二树莓派。

优选的，还包括：

所述第二树莓派接收加密图像，并利用所述忆阻神经网络进行第一次解密处理；

将经过所述第一次解密处理得到的图像进行第二次解密处理，得到所述原始图像。

优选的，第一次加密处理的具体过程包括：

获取图像的像素点对应的RGB值；

预设初始异或值，将所述像素点分别与前一像素点进行异或处理，并将异或结果储存于当前像素点位置；

将经过异或处理得到的图像通过Arnold变换算法对像素点位置进行交换处理，完成第一次加密处理。

优选的，第二次加密处理的具体过程包括：

设计忆阻神经网络，利用龙格塔法将所述忆阻神经网络对应的混沌方程转换为迭代方程，并进行多次迭代处理，产生混沌序列；

利用所述混沌序列通过DNA加密方法叠加至经过第一次加密处理得到的图像，得到最终的加密图像。

优选的，还包括：利用密钥的敏感性、密钥的空间大小、直方图、相邻像素的相关性、信息熵、算法的复杂度参数中的任一种或任几种评价所述加密图像的加密性能。

进一步，本发明还提供一种基于树莓派和忆阻神经网络的图像加密系统，基于第一树莓派及第二树莓派实现，还包括：