[发明专利]一种基于明文自身特性的双混沌图像加密方法

摘要

本发明公开了一种基于明文自身特性的双混沌图像加密方法，其结合了Logistic映射和Chebyshev映射，即期利用Chebyshev映射的平衡性产生密钥，再控制Logistic映射的参数产生多个不同的Logistic序列对图像中颜色分量进行全局置乱；其次，将置乱后的图像像素点进行扩散操作，使得明文信息得到更好的隐藏。实验仿真可得，该方法不仅能很好的抵抗统计特性分析和差分攻击，还能有效抵抗选择明文(密文)攻击以及加密效果良好、密钥空间大等特性。

主权项

1.一种基于明文自身特性的双混沌图像加密方法，其将明文图像加工成密文图像，其特征在于，所述加密方法包括对所述明文图像的图像像素位置的置乱和图像像素值的比特位的置乱；所述图像像素位置的置乱和图像像素值的比特位的置乱包括：Step1将明文图像的三基色进行分离，将其RGB三基色的像素值分别存入R[m][n]、G[m][n]、B[m][n]这三个二维数组里面，使用原始图形所有颜色分量总和sum和m、n计算出迭代次数N：N＝mod(sum,256)+m+n              (3)Step2使用密钥key1作为Chebyshev混沌系统的初始值进行Chebyshev映射的迭代；Step3再将迭代N次后的值作为Chebyshev系统的初值，然后继续迭代，直到迭代产生连续6个不为0的值时停止迭代，并将这6个值组成序列L；Step4对序列L中的数值求取其绝对值并进行从小到大排序产生序列L＇,把L＇分成两序列{l′₀,l′₂,l′₄}和{l′₁,l′₃,l′₅}；Step5分别对两组序列进行式(4)和式(5)变换，把{l′₀,l′₂,l′₄}变换后的值按顺序赋给LX序列，{l′₁,l′₃,l′₅}变换后的值按顺序赋给LY；LX[i/2]＝(l′_i×0.3)+3.7                 (4)LY[(i‑1)/2]＝(l′_i×0.3)+3.7                (5)Step6以LX序列的值作为Logistic混沌系统的参数，对应的初始值分别为x1、x2、x3，进行3个Logistic混沌系统迭代，每次均迭代m次，产生3个混沌序列，对3个混沌序列分别进行从小到大排序并生成3个用于记录各元素在原始序列中位置的新序列X1、X2、X3；Step7以LY序列的值作为Logistic混沌系统参数，对应的初始值分别为y1、y2、y3，进行3次Logistic映射迭代，每个映射均迭代n次，产生3个混沌序列，对3个混沌序列进行从小到大排序并生成3个用于记录各元素在原始序列中位置的新序列Y1、Y2、Y3；Step8将(X1[x],Y1[y])、(X2[x],Y2[y])、(X3[x],Y3[y])作为三组位置索引值，再把原图像的每个像素点(x,y)，其中x∈[0,m‑1]，y∈[0,n‑1]，中的三个颜色分量值，即三基色的各像素值R[x][y]、G[x][y]、B[x][y]，来替换R、G、B二维数组中所在位置分别为(X1[x],Y1[y])、(X2[x],Y2[y])、(X3[x],Y3[y])的三个颜色分量值，得到位置置乱后的大小为3m×n的加密矩阵C1即密文图像。