基于混沌Gyrator变换与矩阵分解的光学图像加密算法

• 作者: 王茜娟 程宁
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光学图像加密 混沌Gyrator变换 矩阵分解 相位-幅度截断 明文攻击
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 191-202
• 页数: 12页
• 分类号: TP309|TN0
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B1801300

摘要

为了解决当前光学图像加密技术没有考虑明文自身特性,使其抗明文攻击能力较低,且易增加密钥的分配与管理难度的问题,设计了基于混沌Gyrator变换与矩阵分解的非对称彩色图像加密算法.首先,从彩色图像中分别获取其R、G、B分量;设计二维耦合混沌系统,生成3个随机相位掩码,分别对R、G、B分量进行调制;基于卷积操作,将调制后的R、G、B分量融合为一幅灰度图像;利用混沌系统输出的随机序列来计算Gyrator机制的旋转角度,对灰度图像完成Gyrator变换,获取Gyrator频谱;根据相位-幅度截断机制,对Gyrator图像完成截断操作,形成幅度与相位信息;再引入一种矩阵分解机制,将相位截断图像分解为酉矩阵与三角矩阵,利用旋转角度不同的Gyrator变换分别处理酉矩阵与三角矩阵,完成图像加密.在图像加密过程中,利用其幅度截断图像信息来生成R、G、B分量的解密密钥,使得加密与解密密钥是截然不同的,只需利用私钥即可解密图像.测试数据表明,与较为主流的光学加密方案相比,所提技术具备更高的安全性,可有效抗击明文攻击.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	程宁		1	0	0.0	0.0
2	王茜娟		6	14	1.0	3.0