[发明专利]一种基于混沌的快速彩色图像加密方法

摘要

本发明提出一种基于混沌的快速彩色图像加密方法，该方法初始化置乱密钥和替代密钥；将待加密图像像素记为一维数组；生成超混沌Lü系统的混沌序列；对混沌序列进行量化处理，得到置乱密钥流；根据置乱密钥流permKstr对待加密图像像素数组进行置乱操作；以替代密钥作为logistic混沌映射的状态变量初始值进行logistic映射迭代，根据logistic混沌映射的当前状态变量值生成三个替代密钥流元素对置乱操作后的数组imgDatal的一个像素点的三个子像素进行加密；对待加密图像像素进行多轮加密，得到加密后的数组；显著提升了加密效率；通过引入基于明文的混沌轨道扰动机制，使密钥流与明文相关，增强了加密系统抗选择明文攻击的能力，同时提高了混沌密钥流序列的随机统计特性。

主权项

一种基于混沌的快速彩色图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：初始化置乱密钥和替代密钥；步骤2：将待加密图像像素记为一维数组imgData＝{p0，p1，...，p3×H×W‑1}，其中，pm为待加密图像像素点的红、绿、蓝三颜色分量的子像素值，m＝0，1，...，3×H×W‑1，H为待加密图像的高度，W为待加密图像的宽度；步骤3：以初始化的置乱密钥作为超混沌Lü系统的状态变量初始值，生成超混沌Lü系统的混沌序列permSeq＝{ps0，ps1，ps2，...，ps3×H×W‑2}，其中，psm为第m个混沌序列元素，m＝0，1，...，3×H×W‑2；步骤4：对混沌序列进行量化处理，得到置乱密钥流permKstr＝{pk0，pk1，...，pk3×H×W‑2}，其中，pkm为第m个置乱密钥流元素；步骤5：根据置乱密钥流permKstr对待加密图像像素数组imgData进行置乱操作，得到置乱操作后的数组imgDatal；步骤6：以替代密钥作为logistic混沌映射的状态变量初始值进行logistic映射迭代，根据logistic混沌映射的当前状态变量值生成三个替代密钥流元素对置乱操作后的数组imgDatal的一个像素点的三个子像素进行加密；步骤7：重复k次步骤5至步骤6，对待加密图像像素进行多轮加密，得到加密后的数组imgData2；步骤8：将明文图像文件的文件头和加密后的数组imgData2写入文件，得到加密图像。