申请/专利权人：青岛理工大学

申请日：2022-03-07

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114745105B

主分类号：H04L9/08

分类号：H04L9/08;H04L9/06;H04L9/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.07.29#实质审查的生效;2022.07.12#公开

摘要：本发明涉及加密算法技术领域，具体地说，涉及一种融合量子漫步和改进AES的图像加密方法，包括如下步骤：通过交替量子随机漫步生成概率密度分布矩阵P；对明文图像进行初次加密；对初次加密后的密文进行二次加密；对最终密文进行解密。本发明设计可以提高经典计算问题的效率；可以由初始参数的不可回溯性和无穷可能性来保证伪随机数的安全性；不仅提高了密钥抵御攻击的能力，也改善了算法的雪崩性能，为图像信息的安全提供了保障；其密钥更灵活，混合加密算法的安全性以及抵抗攻击的能力更高；其密文图像R,G,B通道直方图分布均匀，加密效果显著，抵抗差分攻击的能力高；与其他图像加密协议对比较为简单，操作简易，易于在实际系统中实现。

主权项：1.一种融合量子漫步和改进AES的图像加密方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、通过交替量子随机漫步生成概率密度分布矩阵P；S1.1、用漫步者的位置空间HW和硬币状态空间HC的直积来表示交替量子随机漫步系统的希尔伯特空间；S1.2、量子随机漫步通过选择初始参数N,T,α,θ来控制漫步者的轨迹，量子随机漫步在二维直角坐标系中行走；S1.3、在N×N个顶点上循环执行交替量子随机漫步AQW，每行走一步前，硬币操作符会作用到硬币态上，根据作用后的硬币态，决定行走的距离；S1.4、执行T步后，通过测量系统空间内每个位置上量子态出现的概率，获得N×N维度的概率分布矩阵P；S2、对明文图像进行初次加密；S2.1、对矩阵P进行预处理，使用双三次插值缩放技术将P转换为与明文Im×n大小相同的矩阵之后将矩阵里的元素转换为[0，255]内的整数值；S2.2、将明文R，G，B通道的状态矩阵分别与矩阵进行逐位异或，直至三通道合并；S3、对初次加密后的密文进行二次加密；S3.1、将矩阵的奇异值转换为相应的十六进制，提取前16位作为改进AES算法的种子密钥，其中种子密钥分组为W[0]～W[3]，并分别对初次加密后的R，G,B通道进行改进的AES算法加密；S3.2、将明文分组与种子密钥W[0]～W[3]执行AddRoundKey操作，在AES算法的第一轮密钥扩展中，使用改进密钥拓展函数作用于W[0]～W[3]，并将密钥拓展函数的操作步骤改进为：RotByte、SubBytes、Pro-XOR；S3.3、依次执行循环9次：SubBytes、ShiftRow、MixColumns、AddRoundKey，执行循环完毕后，再依次执行循环1次：SubBytes、ShiftRow、AddRoundKey；S3.4、明文R，G，B通道的状态矩阵加密两次后，合并形成最终密文；S4、对最终密文进行解密，生成解密图像。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 青岛理工大学 一种融合量子漫步和改进AES的图像加密方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD