[发明专利]自同步混沌流密码的BMP图像加解密方法和设备

说明书

本发明公开了一种自同步混沌流密码的BMP图像加解密方法和设备，包括步骤S100：将原始BMP格式彩色图像分解成RGB三通道数据；步骤S200：利用自同步混沌流密码系统生成三组加密伪随机序列；步骤S300:利用生成的三组伪随机序列分别对彩色图像的每一个RGB数据分别进行加密；步骤S400:将加密后的RGB三通道数据合成为BMP格式的加密图像。本发明同时公开其解密方法。本发明的图像加解密方法，使得伪随机序列的生成与密文数据密切相关，与同类方法相比，增强了BMP图像的安全性。

技术领域

本发明涉及图像加解密技术领域，尤其是一种自同步混沌流密码的BMP图像加解密方法和设备。

背景技术

随着宽带互联网、手持设备等技术的发展，在日常生活中，数字图像得以广泛传播，而其安全性问题也日益受到人们的关注。在如军工、医疗等特殊领域，更有高保密性的要求。为防止数据泄露，最有效的途径就是加密。对于对图像质量有高要求性的应用场合，要求采用无损压缩技术，空域图像加密技术应运而生。作为三大新型密码技术之一的混沌密码，在该领域有较多的应用，但目前一些密码分析工作指出现有的一些混沌图像加密方法安全性能不足，这其中的大多数技术通过混沌系统生成的伪随机序列都是固定，而自同步混沌流密码系统能使得其生成的伪随机序列能随着输入明文图像的变化而改变，同时保证误差的有限传播。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种自同步混沌流密码的BMP图像加解密方法和设备，使得BMP图像的安全性能得以提高。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提出了一种自同步混沌流密码的BMP图像加密方法，包括：

将原始BMP格式彩色图像分解成RGB三通道数据；

利用自同步混沌流密码系统生成三组加密伪随机序列；

利用生成的三组加密伪随机序列分别对彩色图像的每一个RGB数据分别进行加密；

将加密后的RGB三通道数据合成为BMP格式的加密图像。

进一步，所述利用自同步混沌流密码系统生成三组加密伪随机序列包括：

建立六维离散混沌系统，其动力学方程为

式中参数所构成的六维矩阵，其特征根均位于单位圆内，为反馈控制器，ε_i,σ_i(1≤i≤3)分别为控制参数，sin()为正弦函数，cos()为余弦函数，mod()为模函数；

根据六维离散混沌系统，将密文反馈回混沌系统中，得加密自同步混沌流密码的迭代方程为

式中p₁(k),p₂(k),p₃(k)为加密数据，迭代次数k为原始彩色图像的尺寸大小，参数和作为加密密钥；

迭代系统生成的三组加密伪随机序列为

式中符号为按位异或函数，符号为向下取整函数，由迭代方程和伪随机序列生成方式可见，加密伪随机序列的生成与密文密切相关。

进一步，所述利用生成的三组加密伪随机序列分别对彩色图像的每一个RGB数据分别进行加密中的加密运算为

式中R(k),G(k),B(k)为将原始BMP格式彩色图像分解所得的RGB三通道数据。