基于可逆矩阵的多级混沌图像加密算法设计

摘要：

设计基于可逆矩阵的多级混沌图像加密算法,掩藏图像内有效信息,提升图像信息传输的安全性.研究多级混沌图像加密过程,分析出密钥空间与加密安全性的正比关系,基于此构建由PLCM与Logistic映射构成的变参多级混沌系统,生成复杂混沌序列扩展密钥空间,运用其中某个复杂混沌序列量化后的序列作为置乱密钥,置乱图像内全部像素位置,完成一级加密;运用其它某个混沌序列构建两个互逆的可逆整数矩阵,以其中一个可逆矩阵作为扩散密钥,与离散化后的复杂混沌序列和置乱后的图像像素值展开异或运算,掩藏置乱后图像像素值,完成二级加密,获得图像密文块,拼接各个密文块后生成加密图像,以另外一个可逆矩阵作为解密密钥,通过以上加密的逆过程获得解密后初始图像.结果表明,上述算法获得的加密图像可在视觉上完全掩藏初始图像的有效信息,加密图像内像素灰度值分布均匀,可很好地掩藏初始图像内像素灰度值的分布规律,增强图像防御灰度统计攻击的能力,保障图像传输时信息的安全性.

关键词：可逆矩阵、变参多级混沌、图像加密、密钥空间、混沌序列、扩散加密

所属期刊栏目：40

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：山西农业大学科技创新基金项目;山西省教育厅教学改革创新项目;山西省高等学校科技创新项目

在线出版日期：2023-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：239-243,513