[发明专利]超混沌Rossler系统的彩色图像加密方法

摘要

本发明涉及一种超混沌Rossler系统的彩色图像加密方法，首先提取彩色图像的RGB三分量，并利用超混沌Rossler系统产生加密混沌序列，并对序列进行相应处理后，分别对RGB三分量进行置乱和异或操作，从而改变图像的像素位置和像素值。采用了超混沌Rossler系统对数字彩色图像进行像素位置和像素值的置乱，安全性好，密钥空间大，抗攻击能力和抗剪切能力强。

主权项

1.一种超混沌Rossler系统的彩色图像加密方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）、选取一幅的彩色图像作为待加密图像，分别提取其RGB三分量的灰度图像，并分别顺次读取各分量的各个位置的元素，组成长度为的明文序列；2）、选取初值及步长作为超混沌Rossler系统的加密密钥，代入四维混沌系统动力学方程： 其中为系统状态变量，为系统参数，利用Runge-Kutta算法，迭代次，得到四组长度为的Rossler加密混沌序列，并对序列进行相应处理：，其中表示序列中的每一个值；3）、从混沌序列中选取三组混沌序列，并随机从某一元素开始，分别依次提取个元素，组成混沌序列，并将这三个序列排列成一行列的矩阵，再由三组混沌序列中随机依次取个元素，组成混沌序列，并将这三个序列排列成行一列的矩阵；4）、生成三个的零矩阵，三个的零矩阵，将步骤3）中生成的六个矩阵按从小到大的顺序排列，并获得排序后六个矩阵行排列信息矩阵和列排列信息矩阵，假设矩阵中的第列数字为，那么就将矩阵的第行第列的元素置为1，同理，假设矩阵中的第行数字为，那么就将矩阵的第行第列的元素置为1，以此类推，原来的零矩阵经过如此变换变为矩阵、、、、、；5）、利用置乱矩阵、、、、、，分别对原始图像矩阵进行若干次置乱操作，得到置乱后的图像各分量的信息矩阵；6）、从序列中分别随机依次取个元素，生成三个矩阵，并对做转换处理操作，将其转换为得到8位无符号整数混沌序列矩阵；7）、将矩阵分别依次和进行逐位异或操作，获得图像的各分量的加密信息矩阵，再将加密图像的各分量信息进行重组，得到信息序列，并按图像标准格式保存，得到最终的彩色加密图像；8）、解密时，选取加密过程中使用的矩阵分别依次和加密信息矩阵进行逐位异或操作，得到信息矩阵；9）、利用置乱矩阵、、、、、，分别对信息矩阵进行与加密过程中相同次数的反置乱操作，得到反置乱后的信息矩阵；10）、将解密图像的信息矩阵的各分量信息进行重组，得到信息序列，并按图像标准格式保存，得到最终的解密图像。