[发明专利]一种基于DNA编码的图像加密方法

权利要求书

1.一种基于DNA编码的图像加密方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1.将彩色图像分割成R、G、B三个平面，根据密钥K1的值，将R、G、B三个平面垂直放在一个平面I，如果K1=0，平面I的顺序为RGB；如果K1=1，平面I的顺序为RBG；如果K1=2，平面I的顺序为BRG；如果K1=3，平面I的顺序为BGR；如果K1=4，平面I的顺序为GBR；如果K1=5，平面I的顺序为GRB；

步骤S2.根据密钥K2和µ迭代Logistic Sine混沌映射3MN次，得到混沌序列X₁，X₁长度为3MN，对混沌序列X₁从小到大排序，根据混沌序列X₁的顺序变化来调整平面I的位置；

步骤S3.按照光栅顺序将平面I分割成三个平面，得到新的R、G、B三个矩阵；

步骤S4.将三个R、G、B矩阵中的十进制数转化为二进制数再次得到新的R、G、B矩阵；

步骤S5.根据密钥K3、K4、K5的值和DNA编码规则分别将R、G、B的矩阵转化为DNA字符串，再根据AGCT四种碱基表和加法运算规则做DNA加法运算，得到新的R、G、B三个矩阵；

步骤S6.将密钥K6和µ迭代Logistic Sine混沌映射1000+4MN次，得到混沌序列X₂，X₂长度为4MN，对于X₂序列，如果0X₂（i）≤0.5，那么X₂（i）=0；如果0.5 X₂（i）≤ 1，那么X₂（i）=1；其中，X₂序列中的数变成0或者1，如果X₂中的值为0，那么将不进行替换操作；如果X₂中的值为1，那么将相应位置的R矩阵位置的值替换；

步骤S7.根据密钥K7、K8、K9的值和DNA解码规则，得到一个大小为M*(８N)的二进制矩阵，然后再转化为十进制数，分别得到大小均为M*N的R、G、B矩阵；

步骤S8.根据密钥K10、K11、K12和µ的值迭代Logistic Sine混沌映射MN次，得到长度均为MN的混沌序列X₃、X₄、X₅；

步骤S9.对X₃、X₄、X₅序列分别进行取模操作后，与步骤S7中产生的新的R、G、B矩阵分别进行异或操作后分别得到R*、G*、B*，密文图像I*=cat(3，uint8（R*），uint8（G*），uint8（B*）)，其中cat()为联结函数；

步骤S1中，平面I矩阵大小为M*(3N)，M和N分别为彩色图像的长度和宽度。

2.如权利要求1所述的一种基于DNA编码的图像加密方法，其特征在于，步骤S1中，K1为0、1、2、3、4和5中的任意一个整数。

3.如权利要求2所述的一种基于DNA编码的图像加密方法，其特征在于，步骤S2中，K2和µ均为0到1之间的任意一个小数。

4.如权利要求3所述的一种基于DNA编码的图像加密方法，其特征在于，步骤S3中，按照光栅顺序将平面I分割成三个矩阵，得到新的R、G、B矩阵且大小均为M*N。

5.如权利要求4所述的一种基于DNA编码的图像加密方法，其特征在于，步骤S4中，将三个R、G、B矩阵中的十进制数转化为二进制数再次得到新的R、G、B矩阵且大小均为M*(８N)。

6.如权利要求5所述的一种基于DNA编码的图像加密方法，其特征在于，步骤S5中，K3、K4、K5的值均为0到7中的任意一个整数。

7.如权利要求6所述的一种基于DNA编码的图像加密方法，其特征在于，步骤S5中，根据K3、K4、K5的值和DNA编码规则分别将大小均为M*(８N)的R、G、B矩阵转化为大小均为M*（4N）的R、G、B的DNA字符串矩阵。