面向低精度环境的安全高速批图像加密

目的 随着存在大量低性能电子设备的物联网系统迅速发展和普及,人们对低精度计算环境下安全高效的图像加密技术有着越来越迫切的需求。现有以混沌系统为代表的图像加密方法不仅加密速度普遍较低,而且在低精度计算环境下存在严重的安全缺陷,难以满足实际需求。针对上述问题,本文提出了一种基于素数模乘线性同余产生器的批图像加密方法,用以提升低精度环境下图像加密的效率和安全性。方法 该方法的核心是构建一个能在低精度环境下有效运行的素数模乘线性同余产生器;将图像集均分为3组,并借助异或运算生成3幅组合图像;接着引入图像集的哈希值更新上述第3组图像;将更新后的组合图像作为上述产生器的输入,进而生成一个加密序列矩阵;基于加密序列矩阵对明文图像进行置乱和扩散,并使用异或运算生成密文图像;使用具有较高安全性的改进版2D-SCL(a new 2D hypher chaotic map based on the sine map, the chebysher map and a linear function)加密方法对加密序列矩阵进行加密。结果 仿真结果表明,本文提出的批图像加密方法在计算精度为2-8的情况下不仅能抵御各类攻击,而且加密速度相较于对比加密方法有所提升。而对比加密方法在上述计算精度环境下存在不能抵御相应攻击的情况。结论 本文提出的基于素数模乘线性同余产生器的批图像加密方法,不仅有效地解决了低计算精度环境下图像加密安全性低的问题,而且还大幅提升了图像的加密速度,为后续高效安全图像加密方法的研究提供了一个新的思路。