一种基于细胞神经网络超混沌和DNA序列的彩色图像加密方法

摘要

本发明属于信息安全技术领域，具体为一种基于细胞神经网络超混沌和DNA序列的彩色图像加密方法。本发明方法包括，分离彩色明文图像的红、绿、蓝三基色分量；利用明文图像更新和生成六阶细胞神经网络超混沌系统和Logistic-Sine映射的参数和初始值，并对两个混沌系统分别进行迭代运算，并根据DNA编码规则DNA解码规则，得到加密图像的红、绿、蓝分量；最后，利用密钥流和按位异或运算，改变加密图像的各像素值，得到最终的密文图像。解密是加密过程的逆操作。与现有的图像加密方法相比，本发明提供的彩色图像加密算法具有安全性高、加密效果好、鲁棒性强、信息无损失等优点，可广泛应用于军事、遥感、远程医疗、商业等领域。

主权项

基于超混沌和DNA序列的彩色图像无损加密方法，其特征在于具体步骤为：（1）输入大小为的彩色明文图像，分离图像的红、绿、蓝分量，得到三个大小为的矩阵、和；（2）任意选取六阶细胞神经网络超混沌系统的初始值，结合明文图像更新和生成六阶细胞神经网络超混沌系统，以及Logistic‑Sine混沌映射系统的参数和初始值，并对两个混沌系统分别进行迭代运算，得到密钥流和随机数，，；（3）将十进制矩阵，，分别转换为二进制矩阵；然后，根据DNA编码规则和随机数，，，将这些二进制矩阵分别转换成三个大小为的DNA序列矩阵，，；（4）对DNA序列矩阵，，执行两次DNA异或运算，得到三个大小为的DNA序列矩阵，，；（5）根据DNA解码规则和随机数，，，先将DNA序列矩阵，，分别转换为二进制矩阵，再将这些二进制矩阵分别转换为十进制矩阵，，，它们分别为加密图像的红、绿、蓝分量；（6）利用密钥流和按位异或运算，改变加密图像的各像素值，得到最终密文图像；（7）解密过程是加密过程的逆操作，即按逆序执行图像加密运算即解密出明文图像。