[发明专利]基于稀疏约束的多图像加密和认证方法及系统

摘要

本发明提出一种基于稀疏约束的多图像加密和认证方法及系统，该方法包括：分别将多个彩色图像表示成多个四元数矩阵；采用四元数Gyrator变换分别对多个四元数矩阵进行双随机相位加密，得到多个密文数据；根据稀疏矩阵分别对多个密文数据的分量进行稀疏表示，得到多个稀疏的密文数据，其中，分量包括实部分量和虚部分量；将多个稀疏的密文数据进行叠加，得到最终密文；对最终密文进行解密；根据解密结果和待测图像计算非线性相关分布以进行认证。本发明实施例的基于稀疏约束的多图像加密和认证方法具有较高的安全性，能够有效节省密文空间和运行时间，适于在图像的保密通信和认证领域中应用。

主权项

1.一种基于稀疏约束的多图像加密和认证方法，其特征在于，包括以下步骤：分别将多个彩色图像表示成多个四元数矩阵；采用四元数Gyrator变换分别对多个所述四元数矩阵进行双随机相位加密，得到多个密文数据，所述采用四元数Gyrator变换分别对多个所述四元数矩阵进行双随机相位加密的步骤，包括：使用双随机相位R1(x,y)、R2(x,y)和四元数Gyrator变换对四元数矩阵fN(x,y)进行加密，其中，所述四元数Gyrator变换的定义为：其中，α表示旋转角度，将四元数矩阵f_N(x,y)加密得到密文数据e_N(x,y)的过程表示为：eN(x,y)＝Gβ[Gα(fN(x,y)·R1(x,y))·R2(x,y)]；根据稀疏矩阵分别对多个所述密文数据的分量进行稀疏表示，得到多个稀疏的密文数据，其中，所述分量包括实部分量和虚部分量；将多个所述稀疏的密文数据进行叠加，得到最终密文；对所述最终密文进行解密；根据解密结果和待测图像计算非线性相关分布以进行认证。