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专利号: 2024105404683
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于量子漫步和混沌映射的量子经典混合图像加密方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:接收待加密的图像;计算出待加密图像三个通道的像素比q1,q2,q3;

S2:执行初始参数为(s,N,q,q1,q2)的量子漫步模块,得到一个概率矩阵PN×N;然后将该概率矩阵放大成和待加密图像大小相同的矩阵RPL×W×C;

S3:将待加密图像O1和矩阵RPL×W×C执行比特异或操作,得到中间密文C1;

S4:对中间密文C1执行参数为(a,b,q3)的Henonmap模块,得到中间密文C2;

S5:对中间密文C2执行参数为(q1,q2,q3)的循环移位模块,得到中间密文C3;

S6:对中间密文C3执行参数为(q1,q2,q3)的Arnold Catmap模块,得到最后的密文C;

S7:通过评价指标来评价算法的加密能力。

2.一种实施如权利要求1所述量子经典混合图像加密方法的基于量子漫步和混沌映射的量子经典混合图像加密系统,其特征在于,包括:量子漫步模块,用于基于量子漫步原理生成随机序列作为加密密钥的一部分;

Henonmap模块,用于基于混沌映射生成随机序列,并与量子漫步模块生成的随机序列结合形成完整的加密密钥;

循环移位模块,用于根据加密密钥对图像的像素进行循环移位,以改变像素的排列顺序;以及Arnold Catmap模块,用于对循环移位后的图像进行置乱和扩散操作,进一步混淆图像信息。

3.如权利要求2所述基于量子漫步和混沌映射的量子经典混合图像加密系统,其特征在于,所述量子漫步模块,用于根据算法初始参数,执行参数为(s,N,q,q1,q2)的量子漫步操作,得到一个概率矩阵PN×N;根据待加密图像的大小,将概率矩阵PN×N放大成和待加密图像大小相同的矩阵RPL×W×C。

4.如权利要求2所述基于量子漫步和混沌映射的量子经典混合图像加密系统,其特征在于,所述Henonmap模块,用于根据待加密图像的相关参数q3,将已经经过量子漫步模块处理过后的图像执行参数为(a,b,q3)的Henonmap操作,进行像素置换。

5.如权利要求2所述基于量子漫步和混沌映射的量子经典混合图像加密系统,其特征在于,所述循环移位模块,用于根据待加密图像的相关参数(q1,q2,q3),将经过Henonmap模块处理过后的图像的每个像素点执行循环移位操作。

6.如权利要求2所述基于量子漫步和混沌映射的量子经典混合图像加密系统,其特征在于,所述Arnold Cat map模块,用于根据待加密图像的相关参数(q1,q2,q3),将经过循环移位模块处理过后的图像执行Arnold Catmap操作,进行像素置换,得到最后的密文。

7.如权利要求3所述基于量子漫步和混沌映射的量子经典混合图像加密系统,其特征在于,所述待加密图像为O1,它的大小为L×W×C;L,W,C表示图像的长,宽和通道数;算法初始参数为(s,N,a,b,q);待加密图像相关参数为(q1,q2,q3)。

8.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1所述基于量子漫步和混沌映射的量子经典混合图像加密方法的步骤。

9.一种实施如权利要求1所述量子经典混合图像加密方法的基于量子漫步和混沌映射的医疗图像加密方法,其特征在于,包括以下步骤:(a)接收待加密的医疗图像;

(b)使用量子漫步生成与图像大小相同的概率矩阵;

(c)将医疗图像与概率矩阵进行比特异或操作生成中间密文;

(d)对中间密文执行Henonmap、循环移位和Arnold Catmap模块加密;

(e)保存最终密文并评估加密效果。

10.一种实施如权利要求1所述量子经典混合图像加密方法的基于量子漫步和混沌映射的数字媒体图像版权保护方法,其特征在于,包括以下步骤:(a)接收待加密的数字媒体图像;

(b)使用量子漫步生成与图像大小相同的概率矩阵;

(c)将数字媒体图像与概率矩阵进行比特异或操作融入数字水印生成中间密文;

(d)对带有水印的中间密文执行Henon map、循环移位和Arnold Cat map模块加密;

(e)保存最终密文并评估水印的隐蔽性和鲁棒性。