基于点阵行列变换的图像置乱算法

作     者：石玲玉 吴雁南 周铭 邹艳妮 SHI Lingyu;WU Yannan;ZHOU Ming;ZOU Yanni

作者机构：浙江广厦建设职业技术大学信息学院浙江金华322100 南昌医学院江西南昌330004 南昌大学数学与计算机学院江西南昌330031 

出 版 物：《南昌大学学报（理科版）》 (Journal of Nanchang University(Natural Science))

年 卷 期：2022年第46卷第6期

页      面：674-681页

学科分类：08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62262040) 

主　　题：行列变换 图像置乱 密钥 素数 灰度均方差 

摘      要：基于空间域的图像置乱变换,一般需要若干次迭代且有周期性,安全性不高;基于混沌的图像置乱的安全性比基于空间域的图像置乱变换高,但算法比较复杂;基于素数映射的图像置乱,其置乱效果依赖于密钥的选取。针对这些不足,设计了一种基于点阵行列变换的图像置乱算法,该算法利用素数的取模变换,采取逐行逐列的置乱方式,彻底打乱了像素点的空间位置,使得原图像的像素点在置乱图像中的排列杂乱无章。置乱图像的还原是置乱的逆过程,需要置乱时选取的密钥,若用错误的密钥还原就相当于对置乱图像的再次置乱,密钥的敏感性高。实验结果表明,该算法进行图像置乱无需迭代,置乱图像灰度分布均匀,置乱效果与密钥的选取无关,置乱图像抗干扰强,显示该算法的稳定性和鲁棒性。