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一種基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法

文檔序號:41742474發布日期:2025-04-25 17:23閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于包括以下步驟:

2.根據權利要求1所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于:在所述步驟一中,從每張輸入圖像的r、g、b三個通道中隨機選取一個通道,將所選通道的圖像像素逐個填充到m*m大小的矩陣中,構成融合圖像o的r通道,再分別從每張輸入圖像剩余的兩個通道中隨機選取一個通道,將所選通道的圖像像素逐個填充到m*m大小的矩陣中,構成融合圖像o的g通道,最后將每張輸入圖像剩余的一個通道中的圖像像素逐個填充到m*m大小的矩陣中,構成融合圖像o的b通道,從而構成m*m大小的融合圖像o。

3.根據權利要求2所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于:在所述步驟二中,從融合圖像o中隨機選取一個通道,計算該通道的圖像像素平均值,將其作為sha256算法的輸入,得到256位哈希值k即密鑰k,將密鑰k分成32組并計算得到網格多渦卷混沌系統的初始值x0、y0、z0。

4.根據權利要求3所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于:利用如下方程式,計算得到網格多渦卷混沌系統的初始值x0、y0、z0。

5.根據權利要求1所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于:先對所述融合圖像o先進行補零操作,得到m2*m2*3大小的矩陣,再進行分塊操作,每個子塊對應的矩陣大小為t*t,然后將所述初始值x0、y0、z0帶入網格多渦卷混沌系統,計算得到混沌序列x、y、z,

6.根據權利要求5所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于:在所述步驟二中,將所述融合圖像o分為三個二維矩陣,逐個二維矩陣分別進行補零操作,補零后的每個二維矩陣大小均為m2*m2,然后將每個補零后的二維矩陣分為m2*m2/t2個子塊,

7.根據權利要求6所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于:所述改進的z曲線設置為一條閉環曲線,通過將z形曲線依次旋轉90度,共旋轉四次,然后彼此首尾相連得到,按照順時針方向依次包括第一z形曲線到第四z形曲線,根據起點位置和移動方向,設計出四種遍歷模式,

8.根據權利要求5所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于,在所述步驟四中獲得序列dnajiema的方法包括以下步驟:

9.根據權利要求8所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于:在所述步驟ⅱ中,先利用如下方程式,將混沌序列y1中的每個元素均處理為0-4之間的數字;

10.根據權利要求1所述的基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,其特征在于:根據改進的中心擴散算法,將所述序列dnajiema劃分為每組長度為8的多個子序列,選擇每組子序列的第四、第五位作為起始點,比較第四和第五位的數值,若數值不同時將所有位取反,若數值相同時再比較第三、第六位數值,若第三和第六位數值不同時將第一至三位和第六至八位取反,若數值相同時再比較第二、第七位數值,若第二和第七位數值不同時將第一、第二、第七和第八位取反,若數值相同時再比較第一、第八位數值,若第一和第八位數值不同時將第一和第八位取反,若數值相同時則子序列保持不變,以此實現圖像像素的擴散,再將擴散后的二進制數轉化為十進制數,并將矩陣轉化為m2*m2*3,得到加密圖像。


技術總結
本發明公開一種基于改進z曲線和混沌信號的多圖像加密方法,包括通過隨機選取輸入圖像的R、G、B顏色通道,將四張不同大小的輸入圖像融合成一張融合圖像;利用SHA256算法對融合圖像進行處理獲得密鑰,并經過分組計算得到網格多渦卷混沌系統的初始值,同時對融合圖像依次進行補零操作和分塊操作,然后將初始值代入網格多渦卷混沌系統獲得三個混沌序列,并對混沌序列進行分部劃分;結合混沌序列,先后通過兩個算法對每個子塊均進行置亂操作并存儲至數組;通過結合混沌序列,將數組里的元素進行動態DNA編解碼操作,獲得序列DNAjiema;通過改進的中心擴散算法對序列DNAjiema分組擴散,最終得到加密圖像。

技術研發人員:方潔,過年,向陽,李佳芮,董燕,劉曉宇,胡駿遙,王一凡,楊梁平
受保護的技術使用者:上海海事大學
技術研發日:
技術公布日:2025/4/24
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