[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

说明书

本发明公开了一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，利用混沌的特性以及椭圆曲线公钥加密体系相结合对图像进行加密操作，步骤包括：混沌序列生成密钥；图像分块混沌置乱；图像混沌扩散；密钥通过椭圆曲线加密算法传输；椭圆曲线加密算法解密密钥；恢复图像像素，还原图像。其中，利用的混沌序列是基于光注入的光混沌同步序列，在接收端和发射端可以实现混沌序列的同步，并利用混沌序列产生密钥库对图像进行加密；密钥各库通过同步混沌序列和椭圆曲线加密算法分别传输，具有双重加密特性，提高了加密安全性。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法。

背景技术

随着通信技术的不断进步，信息传输速度和信息传输的安全可靠性重要性越来越高。而图像作为一种承载信息的重要方式，由于其相关性强的特点，一直是信息安全领域关注的重点。椭圆曲线加密算法是一种非对称公钥加密算法，对于传统的对称密钥加密算法来说，椭圆曲线加密算法可以实现加密解密密钥分开，通信双方无需事先交换密钥就可以进行保密通信。混沌信号由于具有非周期、类噪声和不可长期预测的独特优势，在图像加密领域获得了广泛的关注，但是单一的使用混沌对称加密，存在着较容易被破解的风险，因此通过混沌和椭圆曲线加密算法的两者结合，会使得信息传输更加安全。基于此，本发明设计了一种基于混沌和椭圆加密曲线加密算法的图像加解密方法。

发明内容

针对上述现状，本发明提供了一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法，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，进行解密；

S6：对图像像素进行恢复，获得原图像。

进一步的，上述基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法中，假设图像大小为M*M，M取值为256或512，在S1中，通过混沌序列生成图像像素点坐标库：按照混沌序列的顺序进行模运算，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。

与此同时，上述基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法中，在S1中，通过随机提取混沌序列，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]。

与此同时，上述基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法中，在S1中，通过随机提取混沌序列，生成图像异或矩阵，大小为[M/2，M/2]，取值范围为[1,4]。

进一步的，上述基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法中，在S2中，将待加密图像以2*2的大小分割成子块，如果图像矩阵的长宽M不能被2整除，则将零序列添加到图像矩阵之中，直到图像可以被2整除为止，假设变换后的图像子块矩阵大小为[M/2，M/2]。

进一步的，上述基于混沌和椭圆曲线加密算法的图像加解密方法中，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。