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龙图腾网获悉广东工业大学申请的专利一种基于改进DNA编码的图像加密方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120091092B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510570713.X，技术领域涉及：H04N1/44；该发明授权一种基于改进DNA编码的图像加密方法及系统是由曹亚臣;李婷婷;张浩宇;林锦孝;聂晓琳;黄林青设计研发完成，并于2025-05-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于改进DNA编码的图像加密方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于改进DNA编码的图像加密方法及系统，涉及图像加密技术领域，包括将明文图像输入SHA‑256哈希函数，生成明文图像的哈希值，并结合外部参数生成混沌系统的初始值和混沌系统的系统参数；利用混沌系统的系统参数，对明文图像进行DNA编码，得到明文图像的DNA编码数据，并扩展为三维DNA立方体；对三维DNA立方体在不同方向上进行置乱操作，并对置乱后的三维DNA立方体的DNA序列进行局部碱基变异，生成局部碱基变异后的三维DNA立方体；将局部碱基变异后的三维DNA立方体解码回二维矩阵，并通过混沌矩阵进行扩散处理，生成密文图像。本发明对剪裁和噪声攻击表现出较好的鲁棒性，可有效地对抗多种典型攻击。

本发明授权一种基于改进DNA编码的图像加密方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于改进DNA编码的图像加密方法，其特征在于，包括： 将明文图像输入SHA-256哈希函数，生成所述明文图像的哈希值，并结合外部参数生成混沌系统的初始值和所述混沌系统的系统参数； 利用所述混沌系统的系统参数，对所述明文图像进行DNA编码，得到所述明文图像的DNA编码数据，并扩展为三维DNA立方体； 对所述三维DNA立方体在不同方向上进行置乱操作，并对置乱后的所述三维DNA立方体的DNA序列进行局部碱基变异，生成局部碱基变异后的三维DNA立方体； 将局部碱基变异后的三维DNA立方体解码回二维矩阵，并通过混沌矩阵进行扩散处理，生成密文图像； 所述生成混沌系统的初始值和所述混沌系统的系统参数，包括， 将明文图像P输入SHA-256哈希函数，生成一个256位的哈希值，将哈希值依次分为32个块，表示为： ； 其中，为256位的哈希值，每个块由8位组成，对应0到255之间的十进制数，其中k=1,2,...,32； 生成所述混沌系统的系统参数的计算公式如下： ； 其中，、、、为系统参数变量，表示异或操作；并在系统中引入中间变量'，中间变量的计算公式如下： ； 其中，,,,为给定的外部参数，则初始值,与系统参数,的计算公式如下： ； 根据生成的混沌系统的初始值和所述混沌系统的系统参数准备混沌序列生成； 所述扩展为三维DNA立方体包括， 利用子序列X与Y计算尺寸为M×N的编码矩阵，其中∈[0,32]，并使用编码矩阵对明文图像P进行动态编码，每次编码后平面数据向三维扩展一次，遍历后得到扩展的三维DNA立方体，计算公式如下： ； 计算尺寸为M×N的矩阵存在的数据环个数，并分别计算M×N、M×4、N×4三种尺寸下的数据环数量，计算公式如下： ； ； 其中，为M×N矩阵存在的数据环总数，min为最小值函数，、、分别为相应尺寸矩阵具有的数据环个数； 分别迭代相应的步长序列Sxoy、Sxoz、Syoz，用于指导三维DNA立方体在不同方向上的置乱操作，计算公式如下： ； 所述局部碱基变异包括， 将尺寸为M×N×4的置乱后的三维DNA立方体按照y轴正向、x轴正向、z轴正向的次序展开，得到四条DNA单链，并将四条DNA单链进行合成，得到一条DNA长链，所述DNA长链的尺寸为1×4MN； 随机定义变异点数L，其中L4MN，并生成标记变异的索引，计算公式如下： ； 其中，Smu为标记变异的索引，长度为1×L，且0≤Smu≤4MN； 根据变异规则，对于DNA链上任意一点i，若P4i=ATCG，则分别变异为mu[P4i]=TAGC，DNA单链变异的计算公式如下： ； 其中，P4为合成的DNA长链，mu为定义的变异函数；A、T、C、G分别代表腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤四种DNA碱基；表示DNA长链P4在变异索引位置处的碱基； 遍历后更新为变异后的DNA单链。

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