專利名稱：混沌數(shù)字圖像加密方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息傳輸?shù)谋Ｃ馨踩椒ǎ貏e是數(shù)字圖像加密 方法。
二背景技術：
加密方法是對信息進行編碼和解碼的方法，目前常用的加密方法 主要有對稱加密，不對稱加密和不可逆加密方法。這三種方法都采用 利用事先生成的互相匹配的一套或幾套公鑰和私鑰的方法進行加密 和解密。在生成密鑰時，上述三種方法主要采用線性序列實現(xiàn)。而對 于數(shù)字圖像的加密來說，上述加密方法在圖像的加密均勻性、加密效 果和安全性上都有缺陷。
三
發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有的加密方法安全性不高的缺點，本發(fā)明提供一種數(shù) 字圖像加密方法，該方法在生成密鑰方面上能夠隨機生成非線性的密 鑰空間，比目前的加密方法加密均勻且更加安全、可靠。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是混沌數(shù)字圖像加密 方法，先將輸入圖像進行預處理，提取像素矩陣，并對得到的像素矩陣進行初始化處理，然后對處理后的矩陣利用混沌密碼學理論進行密 鑰的編碼處理。
所述在對輸入的圖像進行預處理時，采用的方法為利用MATLAB 軟件中的imread命令，即將輸入圖像轉化為數(shù)值像素矩陣形式。
所述在對像素矩陣進行初始化處理時，采用的方法為先提取矩 陣中每列中的最大的數(shù)值qj，對于矩陣中的每個元素采用下式處理
<formula>see original document page 5</formula>,其中，mij是像素矩陣中的元素。M*=(mij*)就是初始化后的新矩陣。
所述在生成密鑰時利用混沌密碼學中的logistic變換將初始化 后的像素矩陣進行編碼處理，即利用下式處理
<formula>see original document page 5</formula> u∈
其中u被稱為Logistic參數(shù)。
本發(fā)明的特點利用混沌序列能夠生成非線性序列的特點，生成數(shù)字圖像的密鑰，該加密方法具有加密效果好，不易被破解，安全可靠的特點。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明，但不限于具體實施例。
按照以下步驟對某一數(shù)字圖像進行加密處理
1. 對于某一待加密的數(shù)字圖像，首先將該數(shù)字圖像以某一固定文
件名稱存入MATLAB軟件的緩存中，然后調用imread命令運行，將數(shù) 字圖像轉化為像素矩陣形式。
2. 為使數(shù)字圖像在加密時，能更加均勻的擾亂原有圖像，需要對 步驟1所得到的像素矩陣做初始化處理，具體方法如下先提取矩陣
中每列中的最大的數(shù)值^;，對于矩陣中的每個元素采用下式處理
其中，瓜,是像素矩陣中的元素。M;(m/)就是初始化后的新矩陣。即 將像素矩陣中的每列元素與本列中最大的元素做差，計算它們各自的 比例，使得像素矩陣中的每列的元素的總和保持為1。
3. 對初始化的像素矩陣利用logistic映射對每個行向量做加密 處理。應用的logistic映射的具體模型為
其中被稱為Logistic參數(shù)。
4. 將用步驟得到的加密后的像素矩陣，保存在MATLAB軟件的緩 存中，如將其命名為namel. dat，調用imshow(namel)命令，將加密 后的像素矩陣轉化為加密圖像。
權利要求
1、混沌數(shù)字圖像加密方法，其特征是先將輸入圖像進行預處理，提取像素矩陣，并對得到的像素矩陣進行初始化處理，然后對處理后的矩陣利用混沌密碼學理論進行密鑰的編碼處理，最后再利用MATLAB命令將加密后的像素矩陣轉換成數(shù)字圖像。
2、 根據(jù)權利要求1所述的混沌數(shù)字圖像加密方法，其特征是 在對輸入的圖像進行預處理時，采用的方法為利用MATLAB軟件中的 imread命令，即將輸入圖像轉化為數(shù)值像素矩陣形式。
3、 根據(jù)權利要求1所述的混沌數(shù)字圖像加密方法，其特征是-在對像素矩陣進行初始化處理時，采用的方法為先提取矩陣中每列 中的最大的數(shù)值&對于矩陣中的每個元素采用下式處理<formula>see original document page 2</formula>其中，mij是像素矩陣中的元素。M*=(mij*)就是初始化后的新矩陣。
4、 根據(jù)權利要求1所述的混沌數(shù)字圖像加密方法，其特征是 在生成密鑰時利用混沌密碼學中的logistic變換將初始化后的像素 矩陣進行編碼處理，即利用下式處理(mj)n+1=m*jnxux[(l-mj)n] uε
其中u 被稱為Logistic參數(shù)。
5、 根據(jù)權利要求1所述的混沌數(shù)字圖像加密方法，其特征是 在將加密處理后的圖像轉化為數(shù)字圖像時，應用MATLAB軟件中的 imshow命令實現(xiàn)。
全文摘要
一種混沌數(shù)字圖像加密方法，采用先對要處理的數(shù)字圖像利用MATLAB軟件轉化為像素矩陣，然后利用混沌密碼學理論對初始化后的像素矩陣進行編碼加密處理，最后再將加密處理后的像素矩陣利用MATLAB命令轉化為數(shù)字圖像的方法完成加密過程。與現(xiàn)有的加密方法相比，該發(fā)明在生成密鑰方面能夠隨機生成非線性的密鑰空間，使得加密后圖像的安全性更高，不易被破解，并且加密效果均勻，方法簡單。
文檔編號G06T1/00GK101344960SQ20081001288
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權日2008年8月20日
發(fā)明者靜 回 申請人:靜 回