一种基于拉丁方阵置乱和双向扩散的图像加密方法

    公开(公告)号:CN109102452B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN201810849704.4

    申请日:2018-07-28

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于拉丁方阵置乱和双向扩散的图像加密方法。该方法包括:将明文图像P(M×N)进行SHA256函数运算,得到256位哈希密钥值,并将其转化为32个十进制数k1,k2,…,k32,并利用预设密钥参数c1、c2、c3、c4计算初始状态值x0、y0、z0、w0;根据x0、y0、z0、w0,利用忆阻混沌系统生成四个大小分别为1×n混沌序列X、Y、Z、W,其中n=MN;根据X、Y、Z、W确定拉丁方阵L、密钥矩阵U1(M×N)和U2(M×N);利用L和密钥tmp对P(M×N)进行置乱,得到置乱矩阵P0,并将P0进行顺时针旋转180°得到P1;利用U1(M×N)对P1进行正向扩散得到矩阵P2,利用U2(M×N)对P2进行反向扩散,得到密文图像C。本发明对明文图像高度敏感,可有效地抵御已知明文和选择明文攻击,具有较高的安全性能。

    基于二维压缩感知的两幅彩色图像压缩加密方法

    公开(公告)号:CN110148078A

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201910406019.9

    申请日:2019-05-15

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于二维压缩感知的两幅彩色图像压缩加密方法。该方法包括两个阶段:在第一阶段,利用二维压缩感知对两幅彩色明文图像进行压缩测量,然后对测量值进行置乱、量化,得到压缩后的密文图像。在第二阶段,首先对彩色载体图像归一化,再将密文图像嵌入到归一化后的彩色载体图像的颜色三分量中的两个分量,同时将与明文相关的密钥参数嵌入到彩色载体图像的另一个颜色分量中,接着通过重新组合彩色载体图像的颜色三分量,最终获得视觉上安全的密文图像。本发明可以同时实现两幅彩色图像的数据安全和外观安全。

    基于拉丁方置乱的彩色图像加密方法

    公开(公告)号:CN108696666B

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201810469214.1

    申请日:2018-05-16

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于拉丁方置乱的彩色图像加密方法,首先利用彩色明文图像的R、G、B三分量计算明文密钥r1、g1、b1,将由密钥计算得到的初始值和参数带入混沌系统中,产生三组混沌序列,然后利用基于明文和数字排列的混沌序列选取机制,选取用于置乱和扩散的混沌序列;接着,分别采用基于拉丁方和混沌序列的块置乱策略和依赖明文和置乱图像的扩散操作处理各分量,得到最终的密文图像。本发明的加密方法,与明文密切相关,增加抗明文攻击能力;所使用的混沌系统是一种改进的混沌系统,混沌特性好,随机性强,密钥空间大,进一步提高了安全等级;并通过仿真结果和安全分析表明,本发明加密方案可以满足图像完全加密,加密效率高,鲁棒性强。

    基于拉丁方置乱的彩色图像加密方法

    公开(公告)号:CN108696666A

    公开(公告)日:2018-10-23

    申请号:CN201810469214.1

    申请日:2018-05-16

    Applicant: 河南大学

    CPC classification number: H04N1/44 H04L9/001

    Abstract: 本发明涉及一种基于拉丁方置乱的彩色图像加密方法,首先利用彩色明文图像的R、G、B三分量计算明文密钥r1、g1、b1,将由密钥计算得到的初始值和参数带入混沌系统中,产生三组混沌序列,然后利用基于明文和数字排列的混沌序列选取机制,选取用于置乱和扩散的混沌序列;接着,分别采用基于拉丁方和混沌序列的块置乱策略和依赖明文和置乱图像的扩散操作处理各分量,得到最终的密文图像。本发明的加密方法,与明文密切相关,增加抗明文攻击能力;所使用的混沌系统是一种改进的混沌系统,混沌特性好,随机性强,密钥空间大,进一步提高了安全等级;并通过仿真结果和安全分析表明,本发明加密方案可以满足图像完全加密,加密效率高,鲁棒性强。

    基于压缩感知和三维猫映射的图像加密方法

    公开(公告)号:CN109360141A

    公开(公告)日:2019-02-19

    申请号:CN201811058083.4

    申请日:2018-09-11

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于压缩感知和三维猫映射的图像加密方法。该方法包括:步骤1、根据明文图像P的像素平均值I计算三维猫映射混沌系统的初始状态值和系统参数,并对P的稀疏系数矩阵进行zigzag置乱;步骤2、将所述初始状态值和系统参数带入三维猫映射混沌系统,构建测量矩阵,并利用所述测量矩阵对置乱后的稀疏系数矩阵进行压缩测量,得到密文图像F;步骤3、将F按照LSB最低有效位嵌入算法嵌入到载体图像R中,得到视觉安全图像E。本发明可使密文图像在视觉上安全,如此,当密文图像和其他图像一起进行传输或者存储时,攻击者不能从众多有意义的图像中发现密文图像,保证密文图像或相关明文图像的安全。

    基于忆阻混沌系统、初等元胞自动机和压缩感知的图像加密方法

    公开(公告)号:CN107492064A

    公开(公告)日:2017-12-19

    申请号:CN201710546448.7

    申请日:2017-07-06

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明属于图像加密领域,特别涉及一种基于忆阻混沌系统、初等元胞自动机和压缩感知的图像加密方法,包含:首先,图像经过离散小波变换,得到稀疏系数矩阵;然后采用zigzag置乱方法对稀疏系数矩阵进行置乱,再利用初等元胞自动机进行置乱操作;最后用忆阻混沌系统产生的测量矩阵对置乱后的图像进行压缩感知,得到最终的密文图像;其中,明文图像通过作用于SHA-512函数来产生混沌系统的初始值、元胞自动机初始构型,增强算法与明文图像的相关性。本发明采用初等元胞自动机和压缩感知相结合的图像加密技术,利用初等元胞自动机对图像进行置乱,通过压缩感知在实现图像压缩的同时对图像进行加密,减少传输的数据量,并防止图像信息泄露,具有较高的安全性能。

    一种基于拉丁方阵置乱和双向扩散的图像加密方法

    公开(公告)号:CN109102452A

    公开(公告)日:2018-12-28

    申请号:CN201810849704.4

    申请日:2018-07-28

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于拉丁方阵置乱和双向扩散的图像加密方法。该方法包括:将明文图像P(M×N)进行SHA256函数运算,得到256位哈希密钥值,并将其转化为32个十进制数k1,k2,…,k32,并利用预设密钥参数c1、c2、c3、c4计算初始状态值x0、y0、z0、w0;根据x0、y0、z0、w0,利用忆阻混沌系统生成四个大小分别为1×n混沌序列X、Y、Z、W,其中n=MN;根据X、Y、Z、W确定拉丁方阵L、密钥矩阵U1(M×N)和U2(M×N);利用L和密钥tmp对P(M×N)进行置乱,得到置乱矩阵P0,并将P0进行顺时针旋转180°得到P1;利用U1(M×N)对P1进行正向扩散得到矩阵P2,利用U2(M×N)对P2进行反向扩散,得到密文图像C。本发明对明文图像高度敏感,可有效地抵御已知明文和选择明文攻击,具有较高的安全性能。

    基于二维压缩感知的两幅彩色图像压缩加密方法

    公开(公告)号:CN110148078B

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN201910406019.9

    申请日:2019-05-15

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于二维压缩感知的两幅彩色图像压缩加密方法。该方法包括两个阶段:在第一阶段,利用二维压缩感知对两幅彩色明文图像进行压缩测量,然后对测量值进行置乱、量化,得到压缩后的密文图像。在第二阶段,首先对彩色载体图像归一化,再将密文图像嵌入到归一化后的彩色载体图像的颜色三分量中的两个分量,同时将与明文相关的密钥参数嵌入到彩色载体图像的另一个颜色分量中,接着通过重新组合彩色载体图像的颜色三分量,最终获得视觉上安全的密文图像。本发明可以同时实现两幅彩色图像的数据安全和外观安全。

    基于忆阻混沌系统、初等元胞自动机和压缩感知的图像加密方法

    公开(公告)号:CN107492064B

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201710546448.7

    申请日:2017-07-06

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明属于图像加密领域,特别涉及一种基于忆阻混沌系统、初等元胞自动机和压缩感知的图像加密方法,包含:首先,图像经过离散小波变换,得到稀疏系数矩阵;然后采用zigzag置乱方法对稀疏系数矩阵进行置乱,再利用初等元胞自动机进行置乱操作;最后用忆阻混沌系统产生的测量矩阵对置乱后的图像进行压缩感知,得到最终的密文图像;其中,明文图像通过作用于SHA‑512函数来产生混沌系统的初始值、元胞自动机初始构型,增强算法与明文图像的相关性。本发明采用初等元胞自动机和压缩感知相结合的图像加密技术,利用初等元胞自动机对图像进行置乱,通过压缩感知在实现图像压缩的同时对图像进行加密,减少传输的数据量,并防止图像信息泄露,具有较高的安全性能。

    基于压缩感知和三维猫映射的图像加密方法

    公开(公告)号:CN109360141B

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN201811058083.4

    申请日:2018-09-11

    Applicant: 河南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于压缩感知和三维猫映射的图像加密方法。该方法包括:步骤1、根据明文图像P的像素平均值I计算三维猫映射混沌系统的初始状态值和系统参数,并对P的稀疏系数矩阵进行zigzag置乱;步骤2、将所述初始状态值和系统参数带入三维猫映射混沌系统,构建测量矩阵,并利用所述测量矩阵对置乱后的稀疏系数矩阵进行压缩测量,得到密文图像F;步骤3、将F按照LSB最低有效位嵌入算法嵌入到载体图像R中,得到视觉安全图像E。本发明可使密文图像在视觉上安全,如此,当密文图像和其他图像一起进行传输或者存储时,攻击者不能从众多有意义的图像中发现密文图像,保证密文图像或相关明文图像的安全。

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