[发明专利]基于H分形结构和动态自可逆矩阵的图像加密方法

摘要

本发明提出了一种基于H分形结构和动态自可逆矩阵的图像加密方法，步骤如下：将原始灰度图像转化为图像矩阵I；利用SHA‑256算法生成Hash散列值并运算，得到混沌系统的初始值；代入Lorenz超混沌系统并迭代，得到四个序列；使用序列对图像矩阵I进行全局置乱并重组；使用序列和素数生成自可逆矩阵并加密；使用序列进行全局置乱并重组；使用H分形扩散方法进行加密；使用序列进行全局置乱并重组；进行密文前向反馈操作得到密文图像。本发明使密文图像和明文图像紧密联系起来，增强了加密图像的安全性；丰富了数字图像加密的手段，易于实现，密钥空间大、敏感性强，可以抵抗穷举攻击和统计学攻击，在数据丢失时具有一定的恢复能力。

主权项

1.一种基于H分形结构和动态自可逆矩阵的图像加密方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：将大小为M×N的原始灰度图像转化为大小为M×N的图像矩阵I；步骤二：使用SHA‑256算法对图像矩阵I进行处理，得到256位二进制的Hash散列值H，对Hash散列值H进行运算，得到混沌系统的初始值x₀,y₀,z₀,w₀；步骤三：将初始值x₀,y₀,z₀,w₀代入Lorenz超混沌系统并迭代，舍弃前800次迭代的值，得到四个长度为M×N的序列X、序列Y、序列Z和序列W；步骤四：使用序列X对图像矩阵I进行全局置乱并重组，得到密文图像I₁；步骤五：使用序列Y和与M、N互质的素数k生成动态的自可逆矩阵，通过自可逆矩阵对密文图像I₁加密，得到密文图像I₂；步骤六：使用序列Z对密文图像I₂进行全局置乱并重组，得到密文图像I₃；步骤七：使用H分形扩散方法对密文图像I₃进行加密，得到密文图像I₄；步骤八：使用序列W对密文图像I₄进行全局置乱并重组，得到密文图像I₅；步骤九：对密文图像I₅进行密文前向反馈操作，得到密文图像I′。