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南京邮电大学张平获国家专利权

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龙图腾网获悉南京邮电大学申请的专利基于BRQI模型和国密SM3的量子图像加密方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119814278B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510267531.5,技术领域涉及:H04L9/00;该发明授权基于BRQI模型和国密SM3的量子图像加密方法是由张平;赖富豪;梅锦程;王少辉;任勋益;吴礼发设计研发完成,并于2025-03-07向国家知识产权局提交的专利申请。

基于BRQI模型和国密SM3的量子图像加密方法在说明书摘要公布了:本发明公开一种基于BRQI模型和国密SM3的量子图像加密方法,包括:通过量子编码将该彩色图像转换为BRQI表示的量子图像;使用颜色信息置乱算法对明文量子图像进行处理,然后再对处理后的图像进行坐标信息置乱,另外使用量子Logistic映射和国密SM3生成原始密钥量子图像,再对原始密钥量子图像进行量子坐标置乱操作,生成量子密钥图像;最后将置乱后的量子图像与量子密钥图像进行XOR操作,生成与原始彩色图像对应的密文图像。本发明结合BRQI模型、国密SM3算法和量子Logistic混沌系统,提出了一种高效且抗量子攻击的图像加密算法,显著提升了加密的安全性和可靠性。

本发明授权基于BRQI模型和国密SM3的量子图像加密方法在权利要求书中公布了:1.一种基于BRQI模型和国密SM3的量子图像加密方法,其特征在于,包括如下步骤: S100、获取彩色图像,并通过量子编码将该彩色图像转换为BRQI表示的量子图像; S200、对获得的量子图像进行奇偶值像素位平面的排列操作,改变表示位平面信息的三个量子位,以变换明文的量子图像各像素的颜色信息; S300、对步骤S200操作后的量子图像的坐标信息进行量子坐标置乱操作,将明文的量子图像的坐标信息进行置乱; S400、使用量子Logistic映射和国密SM3生成原始密钥量子图像,再对原始密钥量子图像进行量子坐标置乱操作,生成量子密钥图像; 使用量子Logistic映射和国密SM3生成原始密钥量子图像的具体方法为: S410、用户设置可调参数γ和耗散参数β; S420、利用可调参数γ进行国密SM3操作生成量子Logistic映射的初值μ1、μ2、μ3;包括: S421、使用国密SM3计算可调参数γ的哈希值,得到一个64位的十六进制序列L; S422、使用洗牌Fisher-Yates算法对序列L进行洗牌,得到L′,再用L″记录L中L′的索引,用于解密时获得L′序列; S423、通过下式构造量子Logistic映射的初值: μ1=hex2decl′1l′2l′3l′4l′5l′6l′7l′8l′9×10-11; μ2=hex2decl′10l′11l′12l′13l′14l′15l′16l′17l′18×10-11; μ3=hex2decl′19l′20l′21l′22l′23l′24l′25l′26l′27×10-11; 其中μ1、μ2、μ3分别表示彩色图像的三个二维矩阵Ir、Ig、Ib的量子Logistic映射的初始值;hex2dec函数用于将十六进制数转换为十进制数; S430、利用初始值μi、可调参数γ和耗散参数β进行量子Logistic映射生成原始密文图像,包括: S431、使用初始值μi、可调参数γ和耗散参数β进行量子Logistic映射,生成三个伪随机序列U、Y、W,长度2n,量子Logistic映射关系式表示为: 式中,U表示量子态的平均值,属于经典部分,Y描述主量子态U与W之间的动态耦合效应,同时包含系统的耗散特性,代表不确定性,W表示量子关联,代表非经典性;和分别是复数Ui、Yi和Wi的复共轭;若系统初始值为实数,则所有迭代得到的值也将是实数,设置U0=μi+0.0001i、Y0=2*U0+0.001i和e表示自然对数的底数,e≈2.71828; S432、将序列U、Y、W调整到0到255之间的整数,生成序列Hi′,然后把三个伪随机序列结合重塑成三维数组,对数组进行量子编码,生成原始密钥量子图像,表示为: Hi′=floorUi+Yi+Wimod256,Hi′∈[0,255]; 其中,floor函数表示向下取整,mod函数是对向下取整后的结果进行模256运算,确保结果在[0,255]范围内; S500、将步骤S300置乱后的量子图像与步骤S400生成的量子密钥图像进行XOR操作,生成与原始彩色图像对应的密文图像。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人南京邮电大学,其通讯地址为:210023 江苏省南京市栖霞区文苑路9号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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