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公开(公告)号：CN110225222A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910494213.7
申请日：2019-06-06
Applicant: 河南大学
Abstract: 本发明提供一种基于3D正交拉丁方和混沌系统的图像加密方法。该方法包括：步骤1：对明文图像P进行预处理，得到预处理后图像P2；预处理包括：利用4D忆阻混沌系统根据明文图像P的信息熵生成随机数序列，将随机数序列嵌入到明文图像P中得到嵌入后图像P1，并对所述嵌入后图像P1进行字母异或操作；步骤2：根据索引序列和控制参数生成3D正交拉丁方；步骤3：将所述预处理后图像P2转化为3D位矩阵，利用所述3D正交拉丁方对所述3D位矩阵进行置乱操作和扩散操作，得到与所述明文图像P对应的密文图像。本发明解决了置乱方法对特殊图像置乱无效，算法效率低的问题，且对明文图像高度敏感，可以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。
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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
IPC: G06T1/00
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。
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公开(公告)号：CN110139000B
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN201910288848.1
申请日：2019-04-11
Applicant: 河南大学
IPC: H04N1/32 , H04L9/00 , H04L9/08 , H04N19/124
Abstract: 本发明提供的基于压缩感知和生命游戏置乱的图像压缩加密方法，该方法包括：步骤1、采用离散小波变换对大小为m×n的明文图像P进行稀疏化处理，得到明文图像P的系数矩阵P1；步骤2、将预生成的初始细胞矩阵S0采用生命游戏规则进行迭代得到置乱矩阵SM；步骤3、采用所述置乱矩阵SM对所述系数矩阵P1进行置乱，得到置乱后的矩阵P2；步骤4、采用压缩感知算法对所述矩阵P2进行压缩加密，得到测量值矩阵P3；步骤5、对所述测量值矩阵P3进行量化和扩散，得到与所述明文图像P对应的密文图像C。本发明可在对图像数据进行压缩的同时，有效保护数据的安全。
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公开(公告)号：CN107481180A
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201710546446.8
申请日：2017-07-06
Applicant: 河南大学
Abstract: 本发明涉及一种基于元胞自动机和分块压缩感知的图像加密方法，采用单层小波分解将图像分解为包含高频和低频的四个矩阵，对矩阵分别采用初等元胞自动机进行置乱；再采用不同的压缩率进行压缩感知，采用变参数混沌系统来构造测量矩阵，同时混沌系统的初始值和参数是通过明文图像的SHA256函数产生的；对压缩后的四个矩阵进行重组，并对重组后的矩阵进行置乱操作，得到密文图像。本发明利用初等元胞自动机对图像进行置乱，提高算法的安全性，通过压缩感知对图像进行压缩加密，以减少数据量；一方面增加了密钥空间，增强了算法抵抗暴力攻击的能力，另一方面又使得密钥的产生紧紧地依赖于明文，提高了算法抵抗选择明文攻击的能力。
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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
IPC: G06T1/00
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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110225222B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201910494213.7
申请日：2019-06-06
Applicant: 河南大学
Abstract: 本发明提供一种基于3D正交拉丁方和混沌系统的图像加密方法。该方法包括：步骤1：对明文图像P进行预处理，得到预处理后图像P2；预处理包括：利用4D忆阻混沌系统根据明文图像P的信息熵生成随机数序列，将随机数序列嵌入到明文图像P中得到嵌入后图像P1，并对所述嵌入后图像P1进行字母异或操作；步骤2：根据索引序列和控制参数生成3D正交拉丁方；步骤3：将所述预处理后图像P2转化为3D位矩阵，利用所述3D正交拉丁方对所述3D位矩阵进行置乱操作和扩散操作，得到与所述明文图像P对应的密文图像。本发明解决了置乱方法对特殊图像置乱无效，算法效率低的问题，且对明文图像高度敏感，可以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。
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公开(公告)号：CN107481180B
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201710546446.8
申请日：2017-07-06
Applicant: 河南大学
Abstract: 本发明涉及一种基于元胞自动机和分块压缩感知的图像加密方法，采用单层小波分解将图像分解为包含高频和低频的四个矩阵，对矩阵分别采用初等元胞自动机进行置乱；再采用不同的压缩率进行压缩感知，采用变参数混沌系统来构造测量矩阵，同时混沌系统的初始值和参数是通过明文图像的SHA256函数产生的；对压缩后的四个矩阵进行重组，并对重组后的矩阵进行置乱操作，得到密文图像。本发明利用初等元胞自动机对图像进行置乱，提高算法的安全性，通过压缩感知对图像进行压缩加密，以减少数据量；一方面增加了密钥空间，增强了算法抵抗暴力攻击的能力，另一方面又使得密钥的产生紧紧地依赖于明文，提高了算法抵抗选择明文攻击的能力。
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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。
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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
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。
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公开(公告)号：CN110139000A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910288848.1
申请日：2019-04-11
Applicant: 河南大学
IPC: H04N1/32 , H04L9/00 , H04L9/08 , H04N19/124
Abstract: 本发明提供的基于压缩感知和生命游戏置乱的图像压缩加密方法，该方法包括：步骤1、采用离散小波变换对大小为m×n的明文图像P进行稀疏化处理，得到明文图像P的系数矩阵P1；步骤2、将预生成的初始细胞矩阵S0采用生命游戏规则进行迭代得到置乱矩阵SM；步骤3、采用所述置乱矩阵SM对所述系数矩阵P1进行置乱，得到置乱后的矩阵P2；步骤4、采用压缩感知算法对所述矩阵P2进行压缩加密，得到测量值矩阵P3；步骤5、对所述测量值矩阵P3进行量化和扩散，得到与所述明文图像P对应的密文图像C。本发明可在对图像数据进行压缩的同时，有效保护数据的安全。
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