[发明专利]一种基于Chen系统和细胞自动机的数字图像加密方法

摘要

本发明提出一种基于Chen系统和细胞自动机的数字图像加密方法。通过结合低维混沌系统Logisitc map和高维混沌系统Chen系统各自的特点，结合正向逆向双向扩散机制和细胞自动机的代间扩散机制，使得本算法具有加密效果好，安全性高等特点。可应用于各种数字多媒体终端和服务器端，实时对单张数字图像或批量数字图像进行加密。

主权项

一种基于Chen系统和细胞自动机的数字图像加密方法，其特征在于，定义细胞自动机：其中n为该集合的元素个数；细胞自动机CA在t时刻的状态，即CAt，由其n个元素在t时刻的状态所决定；细胞自动机CA的下一个时刻t+1的状态，表示为CAt+1,由其n个元素在t+1时刻的状态决定，即其中每一个元素的下一个时刻的值都与其当前时刻的若干邻居的状态值相关；更新过程定义为：其中为更新算法，r为影响半径；在密码系统中，常用更新算法，即在公式(2)中r定义为1，且采用元素间的异或操作进行更新，即：即当前元素的下一个状态值等于它当前状态下前一个邻居的值异或后一个邻居的值；BMP格式的彩色图像包括R、G和B三个相对独立的色彩空间；加密过程中，使用Logistic map、Chen system作为随机序列发生器，Logistic map定义为：xn+1＝rxn(1‑xn)  (4)当r∈[3.57,4]时，Logistic map进入混沌状态；Chen system定义为：x′=a(y-x);y′=(c-a)x-xz+cy;z′=xy-bz.---(5)]]>当a＝35,b＝3,c∈[20,28.4]时Chen系统进入混沌状态。