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申请/专利权人：长沙理工大学

摘要：本发明涉及一种图像加密解密方法和图像加密解密系统。一种图像加密解密方法，包括图像加密操作步骤：S1、通过对原始图像的比特平面进行分解和重建得到明文图像；S2、获取伪随机密钥，将所述明文图像通过随机置乱得到加密图像。本发明提供的图像加密解密方法中，使用加密操作得到的加密图像经过安全性分析、抗差分攻击分析保证了该算法的有效性，实现了加密图像的像素相关性趋于0。并与现有的加密算法进行了性能比较，反馈得到的结果证明使用本发明的图像加密方法得到的加密图像的安全性能极佳。

主权项：1.一种图像加密解密方法，其特征在于，包括图像加密操作步骤：S1、通过对原始图像的比特平面进行分解和重建得到明文图像；S2、获取伪随机密钥，将所述明文图像通过随机置乱得到加密图像；所述步骤S1中，所述明文图像的获取步骤具体包括：S11、将所述原始图像分解得到比特平面，并按照阶层从低到高排列；S12、选取其中的多个高阶比特平面进行重建，得到明文图像；所述步骤S2具体包括：S21、获取伪随机密钥；S22、将所述明文图像通过随机置乱操作得到第一置乱图像；S23、将所述第一置乱图像，通过所述伪随机密钥进行XOR扩散处理，得到加密图像；所述步骤S22中，所述随机置乱操作的具体步骤为：将所述伪随机密钥转换成第一随机一维向量和第二随机一维向量；将所述明文图像转换成一维明文向量；将所述一维明文向量的任一点坐标进行Arnold变换，得到第一置乱图像；还包括图像解密操作，具体为：S31、获取伪随机密钥；所述伪随机密钥通过伪随机发生器产生，伪随机发生模块具有复合熵源；所述复合熵源由四维忆阻超混沌系统、五维忆阻超混沌系统和六维忆阻超混沌系统通过随机XOR处理整合组成，用于根据使用者的密钥实现所述伪随机密钥的产生；具体的XOR处理过程为：对于三个忆阻超混沌系统输出的实数序列，进行异或运算以增强随机性，并将产生的输出采样作为最终的比特序列；所述伪随机发生模块采用一个四维、一个五维和一个六维的忆阻超混沌系统组成复合系统作为伪随机数发生器的熵源；四维忆阻超混沌系统的系统方程如下所示： 使用的磁通控制的忆阻器Wx1＝-βx1，a1、b1、c1、k1、β为系统参数；五维忆阻超混沌系统的系统方程如下所示： 当忆阻器选择为Wx5＝1-β2|x5|时，a2、b2、c2、d2、e2为系统参数，x5和β2是它的通量变量和正数参量；六维忆阻超混沌系统的系统方程如下所示，是一个基于磁通控制忆阻模型的，具有线平衡点的六维忆阻超混沌系统： a3、b3、c3、d3、e3、f3、g3、h3、m、n为系统参数；S32、将所述加密图像通过所述伪随机密钥进行XOR扩散处理，得到第一扩散图像；S33、将所述第一扩散图像进行随机置乱，得到明文图像。

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权利要求：

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