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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：随着网络技术的飞速发展，网络信息传输安全问题愈发重要。为解决图像内容的网络传输和存储安全问题，提出了一种基于四进制循环移位的图像加密方法。本方法采用传统置乱‑扩散框架。在置乱阶段利用混沌序列对原始图像像素位置进行排序；在扩散阶段，结合四进制和循环移位操作，设计了一种图像扩散方式，实现像素值的改变。实验结果表明：该方法可同时保护原始图像内容，加密效果良好，安全性强且高效。

主权项：1.基于四进制循环移位的图像加密方法，其特征在于，加密过程如下：步骤1：生成混沌序列：令原始图像P1，其大小为m×n，随机选取Logistic映射的初始值x0和控制参数u1，以及初始值y0和控制参数u2，利用公式（1）分别迭代1000+mn次并抛弃前1000个序列值，可得两个长度均为mn的混沌序列X={xi}和Y={yi}； x n+1=u1-xn×xn，（1）其中，迭代值xn∈0,1，控制参数u∈3.57,4]；步骤2：混沌序列整数化：计算， z i =modflooryi×1014,4，i=1,2,...,mn，（2）其中，yi∈Y，mod·为取模运算函数，floor·为向下取整函数；可产生一个长度为mn的整数混沌序列Z={zi}；步骤3：混沌序列排序：利用公式（3）对X进行排序，[C,S]=sortX，（3）其中，sort·是升序排序函数，C是排序后的新混沌序列，S为索引向量；步骤4：图像置乱：将P1转化成一个大小为mn的向量P2，利用S和公式（4）改变P2中的元素位置，可得一个长度为mn的置乱向量P3， p 3 i =p2si，i=1,2,…,mn（4）其中，P2={p2i}，P3={p3i}，si∈S；步骤5：十进制转四进制：将P3中每个十进制像素值转化成4位四进制数表示，可得一个长度为mn的四进制向量P4={p4i}；步骤6：图像扩散：ai1,ai2,ai3和ai4分别为p4i的四进制位，利用zi∈Z的不同取值，定义公式（5）所示的4种循环移位方式， ，（5）对P4中所有像素值进行四进制循环移位操作，可得一个长度为mn的扩散向量P5={p5i}；步骤7：四进制转十进制：将P5中每4位四进制数转成十进制像素值，可得一个大小为mn的向量P6，再将P6转换成一个大小为m×n的矩阵，即为加密图像。

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百度查询： 中国矿业大学 基于四进制循环移位的图像加密方法