[发明专利]一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法

权利要求书

1.一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：混沌序列生成密钥；

S2：图像分块混沌置乱；

S3：图像混沌扩散；

S4：密钥通过椭圆曲线加密算法进行传输；

S5：利用椭圆曲线加密算法解密出密钥；

S6：对图像像素进行恢复，获得原图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：假设图像大小为M*M，M取值为256或512，在S1中，通过混沌序列1生成图像像素点坐标库：按照混沌序列1的顺序进行模运算，使得得到横坐标取值范围为[1，M/2]，纵坐标取值范围为[1，M/2]，且保证坐标库中的每个坐标均不相同。

3.根据权利要求2所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：在S1中，通过随机提取混沌序列1中的元素，生成图像移位库，长度为M/2，对混沌序列模运算，使得取值范围为[1,16]；

并通过随机提取混沌序列1中的元素，生成图像异或矩阵，大小为[M/2，M/2]，取值范围为[1,4]。

4.根据权利要求3所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：在S2中，将待加密图像以2*2的大小分割成子块，若图像矩阵的长宽M不能被2整除，则将零序列添加到图像矩阵之中，直到图像能被2整除为止，假设变换后的图像子块矩阵大小为[M/2，M/2]。

5.根据权利要求4所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：在S2中，根据坐标库中的坐标，选择图像子块矩阵该坐标的子块，假设子块坐标为[a,b]，a,b取值范围均为[1,M/2]，在移位库中选取(a+b)mod(M/2)位置的值作为移位的位数。

6.根据权利要求5所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：在S2中，子块矩阵坐标范围为[1，M/2]，按顺序选择坐标库中的子块坐标，假设坐标库中选择的一个子块坐标为[a,b]，每个坐标都会将矩阵从两个维度进行分割：先将矩阵按照横坐标a划分为上下两个矩阵，分别向上和向下进行循环移位，移位的次数根据移位库中(a+b)mod(M/2)位置的值确定；再将矩阵按照纵坐标b划分为左右两个矩阵，分别向左和向右进行循环移位，移位的次数根据移位库中(a+b)mod(M/2)位置的值确定。

7.根据权利要求6所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：在S2中，根据图像异或矩阵对应子块矩阵坐标的值，对子块内部的四个像素值进行四种不同的异或加密：当图像异或矩阵对应坐标的取值y分别为1,2,3,4时，加密方式如下：

其中，D₁,D₂,D₃,D₄为子块内部四个元素从左往右，从上往下排列的加密前像素值，C₁,C₂,C₃,C₄为加密后像素值。

8.根据权利要求7所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：在S3中，利用混沌序列2生成扩散矩阵B，大小为[M,M]，以如下方式进行扩散：

其中，i表示各个矩阵中的第i位元素，C表示扩散后的图像矩阵，P表示扩散前的图像矩阵。

9.根据权利要求8所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：在S4中，将移位库和图像异或矩阵通过椭圆曲线加密算法公钥加密后进行传输。

10.根据权利要求9所述的一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，其特征在于：在S5中，接收端利用同步混沌序列2产生与接收端相同的扩散矩阵，与接收到的加密图像进行反扩散；在S6中，通过同步混沌序列1产生相同的坐标库，利用解密出的移位库和图像异或矩阵对加密图像进行相反操作，解密出原图像。