[发明专利]基于随机序列的多重图像加密方法、系统、智能终端

说明书

本发明属于信息安全技术领域，公开了一种基于随机序列的多重图像加密方法、系统、智能终端，通过选取图像中的序列A与相同位数的随机序列B进行异或得到新的序列B1；由随机序列本身异或产生的序列值对B1进行异或得到序列C；将随机序列B与序列C进行拼接，得到新的序列。本发明使用随机序列进行图像的多重加密，该加密方法所产生的共享份尺寸小于传统方法的使用基矩阵的视觉密码，便于信息的隐藏和传输；且该方法进行图像恢复较为简单，仅需要异或操作，不需要占用过多的计算机资源；多重加密操作使得图像信息更为安全。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，尤其涉及一种基于随机序列的多重图像加密方法、系统、智能终端。

背景技术

目前，最接近的现有技术：图像秘密共享由于其具有高度安全的特性，近年来被热烈广泛的讨论。图像秘密分享技术分发给参与者不同的共享份额，只有按照给定的方式才能恢复出原始信息，否则不能对秘密图像进行解密。在一个(k,n)门限的图像秘密共享技术中，此时k＝n，一个秘密图像被分成n个共享份，只有达到k个或k个以上的共享份通过指定的方式结合才可以对秘密图像进行重建，但是任何数量少于k个的共享份不能恢复出秘密图像的信息。秘密共享方案最早是由Shamir在1979年提出，后来逐步由学者进行推广图像领域，并得到了很好的应用。视觉密码则是将n个影子分发给n个参与者，通过叠加进行解密；后来学者将基矩阵引入加密过程中，通过共享黑白像素点进行设置，通过矩阵的设置，不断对视觉密码进行改进。视觉密码属于秘密分享的一种，它将秘密打印到n个透明胶片上，合法的参与者通过一定得规则，将胶片进行叠加，人眼即可进行解密，不合法的参与者则无法得到任何信息。

根据加密方式的不同，可将视觉密码分为确定型，概率型和随机网格视觉密码。它们多数要进行像素的扩展，叠加后造成一定的图像失真，且图像的拉伸程度较大，在一定程度上不利于图像信息识别，在加密过程中使用矩阵对其进行加密，原本一个像素点加密为几个像素点，因此该方法会造成图像的拉伸，从而造成图像失真。衡量像素质量的因素大致包括：像素扩展度，相对差等。

现有技术一：视觉密码，视觉密码是通过基矩阵对秘密图像进行加密，根据黑白像素点选择不同矩阵对其进行加密，得到加密图像，通过简单叠加即可人眼解密。视觉密码主要针对于秘密信息为图像的情况，在进行(k,n)门限的秘密分享时，其中2≤k≤n，将秘密图像加密到n幅分享图像中，然后将分享图像分发给n位不同的秘密共享参与者。在恢复秘密图像时，至少需要k幅分享图像叠加才能恢复出秘密信息，而少于k幅分享图像则不会得到任何的秘密信息。缺点：尽管VCS可以通过叠加进行人眼解密，但其也存在共享份尺寸过大，像素质量不高的问题，主要原因是使用基矩阵造成的，且其加密图像为黑白二值图像。现有技术2：多项式图像秘密共享，多项式图像秘密共享属于秘密共享的另一分支。Shamir方案的主要思想是使用(k-1)次多项式的一个系数来嵌入秘密。与Shamir方案不同,Thien和Lin的(k,n)ISS方案及其扩展版本使用(k-1)次多项式的所有系数嵌入秘密像素以减小阴影大小。但尽管现有的(k,n)ISS方案的优点是阴影大小明显小于秘密大小，但部分秘密像素可能会暴露在(k-1)阴影中，原因一是所有系数都用于嵌入，二是排列不够安全。因此需要在原始图像信息分享前进行加密操作，接收方得到秘密后对其进行解密即可得到原始图像信息。拆分和恢复过程如下，多项式f(x)＝(a₀+a₁x+...+a_r-1x^r-1)mod251，将多个像素值作为a₀,...a_r-1，计算q_j(1),q_j(2),...q_j(n)进行秘密分享，秘密恢复时同样使用多项式即可。缺点：由于该恢复过程需要计算，因此需要消耗大量计算机资源，恢复过程较为复杂，耗时较长。