[发明专利]一种高维数字域混沌系统的图像加密方法

摘要

一种高维数字域混沌系统的图像加密方法，依序包括以下步骤建立m维数字域混沌系统；将m＝3，利用三维数字域混沌系统产生三个混沌序列；使用上述三个混沌序列对发送端的红绿蓝三路图像信息加密；将上述的密文值由发送端通过信道传送给接收端；接收端的信息解密。由于采用高维数字域混沌系统实现图像的加密和解密，从而解决实数域混沌系统在数字器件实现时产生的有效精度效应问题。

主权项

一种高维数字域混沌系统的图像加密方法，依序包括如下步骤：采用已知m维数字域系统迭代方程的一般形式为x1n=F1(x1n-1,x2n-1,...,xmn-1)x2n=F2(x1n-1,x2n-1,...,xmn-1)...xmn=Fm(x1n-1,x2n-1,...,xmn-1)]]>式中各个迭代值的N＝P+Q位的二进制表示形式为x1n=x1,P-1nx1,P-2n...x1,0n.x1,-1nx1,-2n...x1,-Qnx1n-1=x1,P-1n-1x1,P-2n-1...x1,0n-1.x1,-1n-1x1,-2n-1...x1,-Qn-1x2n=x2,P-1nx2,P-2n...x2,0n.x2,-1nx2,-2n...x2,-Qnx2n-1=x2,P-1n-1x2,P-2n-1...x2,0n-1.x2,-1n-1x2,-2n-1...x2,-Qn-1...xmn=xm,P-1nxm,P-2n...xm,0n.xm,-1nxm,-2n...xm,-Qnxmn-1=xm,P-1n-1xm,P-2n-1...xm,0n-1.xm,-1n-1xm,-2n-1...xm,-Qn-1]]>根据随机序列控制的迭代更新机制建立m维数字域混沌系统，并且其状态转换图是强连通网络图，得迭代方程的一般形式如下：x1n=(x1n-1·sn‾)+(F1(x1n-1,x2n-1,...,xmn-1)·sn)x2n=(x2n-1·un‾)+(F2(x1n-1,x2n-1,...,xmn-1)·un)...xmn=(xmn-1·vn‾)+(Fm(x1n-1,x2n-1,...,xmn-1)·vn)]]>式中m个单边无穷随机序列的一般表达式为s=s1s2...sn...u=u1u2...un......v=v1v2...vn...]]>其中，各个随机序列中的随机数也可表示成为二进制的形式，即sn=(sP-1nsP-2n...s0n·s-1ns-2n...s-Qn)2un=(uP-1nuP-2n...u0n·u-1nu-2n...u-Qn)2...vn=(vP-1nvP-2n...v0n·v-1nv-2n...v-Qn)2]]>式中为随机数的第j位二进制数以及在N位有限精度表示的情况下，随机数的取值范围应满足sn,un,vn∈[0,2P‑2‑Q]。