一种图像加密方法、装置、终端和存储介质

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种图像加密方法、装置、终端和存储介质，尤其涉及一种基于新型忆阻超混沌系统、DNA编码及哈希函数混合模型的图像加密方法、装置、终端和存储介质。

背景技术

在当今快速发展的科技环境下，保密通信已成为备受关注的研究领域。在这个领域中，基于忆阻器的混沌系统和超混沌系统因其复杂的结构和丰富的动力学行为，在通信加密中展现出良好的应用前景。因此，构建能够产生复杂拓扑结构的超混沌系统具有重要意义。

1971年，蔡少棠教授基于电路对称理论推导出除了电阻、电容和电感之外，还应该有一个基本的电路元件来表示磁通和电荷的关系，并将其命名为忆阻器。忆阻器是一种无源双端器件，具有非易失性、非线性、类突触等特点。因此，人们普遍认为忆阻器可以成为实现存储计算、仿生智能、智能控制等前沿技术的关键器件，引起了许多研究团队的兴趣。同时，忆阻器作为一种非线性电路元件，也被引入到混沌电路的设计中。通过用忆阻器代替蔡氏电路中的蔡氏二极管，Iton和Chua实现了第一个基于忆阻器的混沌电路，由于即使是一个简单的带有忆阻器的非线性系统也能产生丰富的动态行为，因此基于忆阻器的混沌系统设计逐渐成为研究热点。张贵重等为了进一步提高混沌系统的复杂性,用磁控忆阻器代替基于Sprott-B的四维混沌系统中的耦合参数，构建了一个五维忆阻混沌系统，分析表明新系统具有丰富的动力学行为：不仅存在依赖于系统参数变化的周期极限环和混沌吸引子，还存在依赖于忆阻初始条件变化的无限多共存吸引子的超级多稳定现象。通过引入忆阻器，Jiang等讨论了一种新型忆阻Chen系统的复杂动态行为，主要探究了临界值交叉时的Neimark-Sacker分岔和混沌行为。Liang等针对现有一维混沌映射的不足，提出了一种新的一维正弦-余弦混沌映射(SCCM)，并通过一系列性能指标证明了SCCM具有比现有更先进的一维混沌映射更好的混沌性能。

混沌系统作为一种固有的非线性动力系统，具有初始值敏感性和伪随机性等许多优异的特性，这些特性与密码学有着天然的联系。因此，混沌系统经常被应用于图像加密中。1998年，Fridrich等首次将混沌与图像加密结合，构造了经典的置换-扩散图像加密框架。此后，越来越多的研究者将混沌理论与图像加密相结合，设计出各种图像加密算法。例如：Luo等基于改进的Logistic混沌映射系统设计了置乱-扩散策略，有效提高了图像加密的抗攻击性能。刘思聪等通过向一维余弦混沌系统中引入指数和高次幂非线性项，构造了一种新型的二维指数-余弦离散混沌映射系统，并通过法通过“置乱-扩散-置乱”等加密环节，使得加密后的数据具有很好的数据安全性。尽管此类方案能够针对图像实现一定程度的加密，但是信息时代对重要图像传输的安全性要求越来越高，提出新的具有优越性能的图像加密方案迫在眉睫。

近年来，由于DNA编码可用于大规模并行计算和超低功耗，结合DNA编码的图像加密算法可以有效改善像素置乱的非线性，缩短图像长度。同时，基于DNA编码的图像加密算法也引起了许多研究者的兴趣。Wu等提出了一种基于保守混沌映射、压缩感知和DNA方法的图像压缩加密方案。在哈希算法的基础上，设计了一种生成混沌映射初始状态的新算法，使该算法能够抵抗选择明文和已知明文的攻击。利用保守混沌映射产生的伪随机序列来构造压缩感知的测量矩阵，控制DNA的编码和操作模式，提高了密码系统的复杂性。Liang等提出了一种基于SCCM和随机DNA操作的图像加密算法。在混淆过程中，利用SCCM产生的混沌序列实现明文图像的行和列同步索引错位，并且可以多次进行，以获得更好的混淆效果。此外，混沌映射的初始条件由与明文相关联的SHA-512值产生，在扩展算法密钥空间的同时，提高了算法抵抗选择明文攻击的能力。Yu等提出了一种新的DNA序列运算和超混沌系统的图像加密算法。SHA-256算法与混沌系统相结合，同时引入DNA三倍体突变(DNA-TM)实现DNA碱基的密码转换。实验结果表明，加密方法是安全的。徐昌彪等基于Arnold映射构建了一个具有恒定正Lyapunov指数的二维离散混沌系统，丰富了低维离散混沌系统的动力学特性以及克服DNA编码的引入使混沌图像加密系统安全性易于降低的问题，并将其与DNA编码结合，设计了一个混沌图像加密方案。仿真实验和性能分析结果表明该算法具有优良的图像加密性能。

但是，基于混沌的图像加密算法仍然存在一定的安全缺陷。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种图像加密方法、装置、终端和存储介质，以解决基于混沌的图像加密算法存在一定的安全缺陷的问题，达到通过基于超混沌系统产生的混沌序列的图像加密算法，提高基于混沌的图像加密算法存的安全性的效果。

本发明提供一种图像加密方法，是在四维混沌系统的基础上，通过引入磁通忆阻器模型，构造得到一个新的五维忆阻超混沌系统；基于所述五维忆阻超混沌系统，产生的混沌序列的图像加密算法；所述图像加密算法，包括：利用哈希函数和外部密钥得到密钥值；利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，来初始化混沌映射；基于初始化后的混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数，用于随机改变DNA图像中的像素的位置；基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作。

在一些实施方式中，利用哈希函数和外部密钥得到密钥值，包括：利用imread()语句对明文图像P

在一些实施方式中，利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，包括：新的密钥值K'和特征值K

在一些实施方式中，基于初始化后的混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数，用于随机改变DNA图像中的像素的位置，包括：基于初始化后的混沌映射得到的所述密钥DNA图像，进行DNA编码，得到DNA图像；对所述DNA图像进行置乱操作，得到置乱后的DNA图像。

在一些实施方式中，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，包括：基于置乱后的DNA图像中的置乱后的DNA水平像素，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，进行DNA水平扩散，得到扩散后的DNA图像。

在一些实施方式中，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，还包括：基于扩散后的DNA图像，进行DNA解码，得到解码DNA图像。

在一些实施方式中，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，还包括：将解码DNA图像解码成四进制数字，得到加密四进制图像；之后将所述加密四进制图像的像素值编码，得到密文图像。

与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种图像加密装置，是在四维混沌系统的基础上，通过引入磁通忆阻器模型，构造得到一个新的五维忆阻超混沌系统；基于所述五维忆阻超混沌系统，产生的混沌序列的图像加密装置；所述图像加密装置，包括：控制单元，被配置为利用哈希函数和外部密钥得到密钥值；所述控制单元，还被配置为利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，来初始化混沌映射；所述控制单元，还被配置为基于初始化后的混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数，用于随机改变DNA图像中的像素的位置；所述控制单元，还被配置为基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作。

在一些实施方式中，所述控制单元，利用哈希函数和外部密钥得到密钥值，包括：利用imread()语句对明文图像P

在一些实施方式中，所述控制单元，利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，包括：新的密钥值K'和特征值K

在一些实施方式中，所述控制单元，基于初始化后的混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数，用于随机改变DNA图像中的像素的位置，包括：基于初始化后的混沌映射得到的所述密钥DNA图像，进行DNA编码，得到DNA图像；对所述DNA图像进行置乱操作，得到置乱后的DNA图像。

在一些实施方式中，所述控制单元，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，包括：基于置乱后的DNA图像中的置乱后的DNA水平像素，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，进行DNA水平扩散，得到扩散后的DNA图像。

在一些实施方式中，所述控制单元，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，还包括：基于扩散后的DNA图像，进行DNA解码，得到解码DNA图像。

在一些实施方式中，所述控制单元，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，还包括：将解码DNA图像解码成四进制数字，得到加密四进制图像；之后将所述加密四进制图像的像素值编码，得到密文图像。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种终端，包括：以上所述的图像加密装置。

与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的图像加密方法。

由此，本发明的方案，通过在四维混沌系统的基础上，通过引入磁通忆阻器模型，构造一个新的五维忆阻超混沌系统；基于超混沌系统产生的混沌序列的图像加密算法，该算法利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值来初始化混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数被用于随机改变DNA图像中的像素的位置；在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位等运算规则，执行扩散操作，能够抵抗针对图像加密系统的各种常见攻击，提高基于混沌的图像加密算法存的安全性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的图像加密方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明的方法中初始化混沌映射的一实施例的流程示意图；

图3为本发明的方法中初始化混沌映射的一实施例的流程示意图；

图4为混沌吸引子相图，其中，(a)为子相图一，(b)为子相图二，(c)为子相图三，(d)为子相图四；

图5为随b变化的李雅普诺夫指数图及分岔图，其中，(a)为指数图，(b)为分岔图；

图6为图像加密方法的流程示意图；

图7为加密解密效果图及直方图的对比效果示意图，其中，(a1)、(b1)、(c1)、(d1)、(e1)依次为Peppers明文图像、密文图像、解密图像、明文直方图、密文直方图，(a2)、(b2)、(c2)、(d2)、(e2)依次为Car明文图像、密文图像、解密图像、明文直方图、密文直方图，(a3)、(b3)、(c3)、(d3)、(e3)依次为Baboon明文图像、密文图像、解密图像、明文直方图、密文直方图；

图8为Peppers明文图像与相应密文图像相邻像素的分布示意图，其中，(a)为明文水平相邻像素分布示意图，(b)为明文垂直相邻像素分布示意图，(c)为明文对角线相邻像素分布示意图，(d)为密文水平相邻像素为分布示意图，(e)为密文垂直相邻像素分布示意图，(f)为密文对角线相邻像素分布示意图；

图9为抗剪切的能力分析示意图，其中，(a)为裁剪1/16的密文图像，(b)为裁剪1/4的密文图像，(c)为裁剪1/2的密文图像，(d)为裁剪1/16的解密图像，(e)为裁剪1/4的解密图像，(f)为裁剪1/2的解密图像；

图10为椒盐噪声攻击解密效果示意图，其中，(a)为加入0.5％椒盐噪声的密文图像示意图，(b)为加入5％椒盐噪声密文图像示意图，(c)为加入10％椒盐噪声密文图像示意图，(d)为加入0.5％椒盐噪声的解密图像示意图，(e)为加入5％椒盐噪声解密图像示意图，(f)为加入10％椒盐噪声解密图像示意图；

图11为DNA编码规则表即表1；

图12为本发明的方案采用的DNA运算规则表即表2；

图13为卡方检验结果表即表3；

图14为信息熵表即表4；

图15为明文图像与对应密文图像之间的像素相关系数表即表5；

图16为评价指标表即表6；

图17为测试结果表即表7。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到，基于混沌的图像加密算法仍然存在一定的安全缺陷。低维混沌系统以其结构简单、迭代速度快等优点在数字图像加密中得到了广泛的应用。但是DNA编码技术的加密方案基于动力学特性相对简单的低维混沌映射系统时，由于控制参数较少，低维混沌系统的初始值和控制参数可能被估计，在实际应用中难以抵挡新型算法的攻击。因此，在本发明的方案中，将DNA编码技术与高维混沌系统结合进行研究，必将在混沌图像加密领域取得更好的效果。

在相关方案中，五维忆阻混沌系统建模及分析如下：

2022年，相关方案基于Liu等人在2003年提出的一个三维混沌系统，构建了一个四维混沌系统，模型为公式(1)：

式中：x,y,z,w为公式(1)所示的四维混沌系统的4个状态变量，a,b,c,d,e,f为系统参数。

在公式(1)所示的四维混沌系统的基础上将忆阻

式中：x,y,z,w,u为公式(2)所示的五维忆阻混沌系统的5个状态变量；b,c,d,e,f,m,n均为正实数。

本发明的方案选用光滑三次非线性磁控忆阻器，其数学模型为公式(3)：

式中：m,n均为正参数，

相应的5个李雅普诺夫指数分别为LE

经计算可以得到系统即公式(2)所示的五维忆阻混沌系统的维数是分数维的，且系统即公式(2)所示的五维忆阻混沌系统有两个Lyapunov指数为正，一个Lyapunov指数为负，两个Lyapunov指数为负，故系统即公式(2)所示的五维忆阻混沌系统是超混沌系统。

在本发明的方案中，动力学分析如下：

1)对称性：对称性广泛存在于具有偶数个吸引子的混沌系统中。新构建的系统即公式(2)所示的五维忆阻混沌系统在状态空间中关于z轴对称的，即在进行如下公式(5)的变换后系统保持不变：

(x,y,z,w,u)→(-x,-y,z,-w,-u) (5)。

2)耗散性：系统即公式(3)所示的五维忆阻混沌系统的耗散度由指数收缩率表示为公式(6)：

当系统即公式(2)所示的五维忆阻混沌系统的参数为b＝5,c＝40,e＝0.01,d＝10,f＝0.1,m＝1,n＝0.01，初始条件为(1,1,0,0,0)时，系统具有耗散性，并且以指数速率的形式收敛。据此可以说明当t→∞时，包含系统轨迹线的每个体积元都会以指数形式收缩到0，即系统能够产生有界的吸引子。

3)平衡点稳定性：令

将系统即公式(3)所示的五维忆阻混沌系统在原点O线性化，可以得到其雅可比矩阵如公式(8)：

可以得到特征多项式方程为如公式(9)：

λ

其中，a

4)随参数b变化的指数谱图及分岔图：系统即公式(2)所示的五维忆阻混沌系统的参数的改变会导致混沌系统产生不同的动力学行为，选择b作为可变参数，绘制分岔图、李雅普诺夫指数谱分析系统的动力学特性。由图5可以看出随参数b变化大范围处于超混沌状态，具有丰富的动力学行为。

所以，本发明的方案首先将磁控忆阻模型引入混沌系统中，取代其中一个状态变量的耦合系数，构造一个新的五维忆阻超混沌系统，通过理论分析和数值仿真研究新系统丰富的动力学特性；其次将五维忆阻超混沌系统、Logistic混沌映射、2D-SFHM、哈希函数和DNA编码结合，提供一种图像加密方法，具体是一种基于新型忆阻超混沌系统、DNA编码及哈希函数混合模型的图像加密方法，利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值来初始化混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数被用于随机改变DNA图像中的像素的位置；在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位等运算规则，执行扩散操作，能够抵抗针对图像加密系统的各种常见攻击，提高基于混沌的图像加密算法存的安全性。

根据本发明的实施例，提供了一种图像加密方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该图像加密方法可以包括：是在四维混沌系统的基础上，通过引入磁通忆阻器模型，构造得到一个新的五维忆阻超混沌系统；基于所述五维忆阻超混沌系统，产生的混沌序列的图像加密算法。

在本发明的方案中，混沌映射具体是：Logistic混沌映射模型是一种常见的一维离散系统模型，俗称“虫口模型”，其数学表达式如公式(10)所示：

x

其中，μ是系统的参数且μ∈(0,4)，x

由经典正弦映射和数学函数耦合的二维超混沌映射，如公式(11)所示：

其中a、b是递归参数，变量x

当递归参数都设置为10时，轨迹可以分布在整个相平面上，具有良好的随机性；2D-SFHM混沌映射具有复杂的混沌行为，这是非常适合用于图像加密。

在本发明的方案中，哈希算法具体是：在图像加密系统中，密码散列函数起着基础性的作用。由于散列函数是不可逆的，意味着即使知道其计算出的哈希值，也无法检索到原始数据；而且哈希值也具有高度的离散性。当原始信息稍有变化时，最终会产生不同的哈希值，因此不同信息产生相同哈希值的可能性相当低，接近不可能。因此它们可以抵抗已知明文、选择明文和选择密文攻击。安全散列算法(Secure Hash Algorithm，SHA-256)和信息摘要算法(Message Digest Algorithm，MD5)是两种常见的加密哈希函数，它们分别生成256位和128位的哈希值。MD5和SHA256具有相同的复杂度，但MD5的执行速度更快。然而，SHA-256提供了比MD5更好的碰撞攻击安全性。因此，本发明的方案将SHA-256和MD5结合，如公式(12)所示，以提高所提出的加密方案的执行效率和安全性。

其中：S

在本发明的方案中，DNA编码与运算具体是：在生物学中，DNA包含四种化学碱基，即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。它们遵循一定的配对规则：(A)总是与(T)配对，(C)与(G)配对。在数字信号中，我们通常使用比特流来传输有用的信息，从中我们可以认为0和0是互补的对，并在此基础上用含氮碱基对二进制数据{00,01,10,11}进行编码。显然，总共有

在本发明的方案中，图像加密算法中，加密算法设计如下：加密方案主要采用置乱和扩散相结合的方式以确保加密的效果。在置乱过程中，通过DNA编码规则和运算法则对图像的像素值进行混淆处理。该加密方案首先对明文图像P

在本发明的方案中，如图1所示，所述图像加密算法，包括：步骤S110至步骤S140。

在步骤S110处，利用哈希函数和外部密钥得到密钥值。

在一些实施方式中，步骤S110中利用哈希函数和外部密钥得到密钥值，包括：利用imread()语句对明文图像P

具体地，图6为图像加密方法的流程示意图，具体加密方案的流程图如图6所示。如图6所示，在图像加密步骤中，给定一个M×N的灰度图像，定义一个外部密钥K

步骤1、利用imread()语句对明文图像P

在步骤S120处，利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，来初始化混沌映射。

在一些实施方式中，步骤S120中利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，包括：新的密钥值K'和特征值K

在一些实施方式中，步骤S120中利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，来初始化混沌映射的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图2所示本发明的方法中初始化混沌映射的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中初始化混沌映射的具体过程包括：步骤S210至步骤S220。

步骤S210，利用所述五维忆阻超混沌系统选取所需参数，基于新的密钥值K'和特征值K

步骤S220，对初始化的所述五维忆阻超混沌系统，进行第一设定次数的预迭代处理、以及第二设定次数的迭代处理后，转换为密钥DNA图像。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤2、忆阻5D超混沌系统选取一定的参数，基于K

然后进行k

在步骤S130处，基于初始化后的混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数，用于随机改变DNA图像中的像素的位置。

在一些实施方式中，步骤S130中基于初始化后的混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数，用于随机改变DNA图像中的像素的位置的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图2所示本发明的方法中初始化混沌映射的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中初始化混沌映射的具体过程包括：步骤S310至步骤S320。

步骤S310，基于初始化后的混沌映射得到的所述密钥DNA图像，进行DNA编码，得到DNA图像。

步骤S320，对所述DNA图像进行置乱操作，得到置乱后的DNA图像。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤3、DNA编码。将P

随后对Logisticmap进行k

R

根据表1中的DNA编码规则R

步骤4、对DNA图像P

随后对2D-SFHM映射进行k'

在步骤S140处，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作。

混沌图像加密算法设计对于提高信息和通信安全至关重要，其性能由混沌序列和算法的复杂度决定。为进一步提高混沌系统的复杂性，本发明的方案在四维混沌系统的基础上，通过引入磁通忆阻器模型，构造一个新的五维忆阻超混沌系统；通过相轨图、耗散性、分岔图、李雅普诺夫指数谱等方法分析系统的动力学行为；随后，将其与Logistic混沌映射、2D-SFHM、哈希函数、DNA编码结合，设计一种基于超混沌系统产生的混沌序列的图像加密算法。该算法利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值来初始化混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数被用于随机改变DNA图像中的像素的位置；在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位等运算规则，执行扩散操作。经实验结果和安全性分析表明：该算法具有优良的图像加密性能，能够抵抗针对图像加密系统的各种常见攻击，提高基于混沌的图像加密算法存的安全性。

在一些实施方式中，步骤S140中基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，包括：基于置乱后的DNA图像中的置乱后的DNA水平像素，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，进行DNA水平扩散，得到扩散后的DNA图像。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤5、DNA水平扩散。根据K

随后对Logisticmap进行k

C(i)＝floor(7*P”(i))+1 (22)。

其中，i＝1,2,…,4mn，再通过公式(23)对置乱后的图像P

在一些实施方式中，步骤S140中基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，还包括：基于扩散后的DNA图像，进行DNA解码，得到解码DNA图像。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤6、DNA解码。根据K

随后对Logisticmap进行k

D

其中，i＝1,2,…,4mn，根据公式(25)将扩散后的DNA图像P

在一些实施方式中，步骤S140中基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，还包括：将解码DNA图像解码成四进制数字，得到加密四进制图像；之后将所述加密四进制图像的像素值编码，得到密文图像。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤7、将DNA图像P

解密过程可以通过执行加密的逆处理来实现，只有正确的密钥才能得到与之匹配的哈希值、混沌序列、相应的DNA编码和运算方式。在每个密钥都完全一致的前提下才可以通过密文图像解密出完整的原始明文图像。

本发明的方案，选取大小为512×512像素的灰度图像Peppers、Car及Baboon图像进行加密和解密实验。所用仿真平台为Matlab2018b，计算机配置为：128GSSD，8G内存，Itel(R)Core(TM)i7-8750HCPU，NvidiaGTX1050GPU，Windows 11专业版。仿真目的是检验加密算法的可行性及有效性，探求本发明的方案所提出的算法是否能有效地对明文测试图像的像素值进行扰乱和混淆，以达到隐藏关键明文信息、实现信息保密的效果；同时，检验是否能够正确解密密文图像中隐藏的有效信息，从而恢复出原始的明文图像。图7是基于以上算法的加密解密效果图，左边第一列是三种图像的明文图像，然后依次分别为相应的密文图像和解密图像。由图7仿真结果可知，其均能有效隐藏三种明文图像的有用信息，仅从中间的密文图像中无法推断出关于明文图像的具体信息，证明加密方案有效。同时，第三列表示的解密图像成功恢复出了原始明文图像的有效信息，达到了图像解密的预期效果。

在本发明的方案中，直方图即图像直方图，可用于表征图像像素值的分布。因此，直方图分析通常用于评估图像加密系统的加密性能。对于一个好的图像加密系统来说，虽然输入的明文图像是不同的，但加密后的图像在直方图表示形式上应趋于一致，对应的直方图分布均匀。图7的4、5列为明文图像加密前后的直方图。由图可知，明文图像对应的直方图分布起伏不定，并且不同的明文图像的直方图很不一样；密文图像对应的直方图具有良好的均匀性，且它们对应的密文直方图近乎一致，可隐藏明文图像包含的特征，证明本方案行之有效，能有效抵抗直方图攻击。

此外，利用χ

在公式(26)，k表示灰度等级，A

在本发明的方案中，信息熵分析如下：信息熵可以理解为消除不确定性所需的信息量的度量。信息熵越大，表示图像所含信息越无序，故破解的概率就越小。在此基础上，通过计算图像信息熵的值，可以确定图像加密系统的随机性。信息熵H(r)可以通过以下等式计算：

其中，其中r表示信息的来源，N是存储像素值所需的位数，p(r

对于所提出的图像加密算法，计算明文和密文的信息熵，如图14所示的表4所示。从表中可以看出，加密图像的信息熵结果非常接近理论值，这证明了本发明的方案所提出的图像算法在信息熵方面具有非常优异的性能。

在本发明的方案中，相邻像素相关性分析如下：通常，对于携带有效信息的明文图像，相邻像素的像素值彼此不会有很大差异。因此，在设计图像加密算法时，应尽可能消除相邻像素之间的相关性。以Peppers图像为例，在明文和相应的密文中随机选取100对像素点进行测试各方向的像素相关性，并以散点图的形式对结果进行描述，如图9所示。此外，选择明文和对应的密文图像的所有方向上的所有相邻像素，并且通过等式公式(28)至公式(31)计算它们的像素相关系数。计算的像素相关系数示于图15所示的表5中。可以看出，明文图像的像素相关系数接近于1，而加密图像的像素相关系数几乎为零。像素相关系数和散点图表明，该算法在去除像素相关性方面具有良好的性能。

其中：x

在本发明的方案中，差分攻击分析如下：差分攻击是通过对明文图像进行微小的变化，分析密文变化情况对加密算法进行破译的一种攻击方法。通常采用NPCR和UACI两个指标来评估图像加密算法是否可以抵抗差分攻击。对于明文图像P

在不同的明文图像中随机改变一个像素值后，计算得到的NPCR和UACI值如图16所示的表6和图17所示的表7所示。从图16所示的表6和图17所示的表7可以看出，该图像加密算法满足NPCR和UACI的所有三级显著性检验，从而证明所提出的算法对明文变化更敏感，可以有效地抵抗差分攻击。

其中：M,N表示图像的宽度与高度，i,j是像素点的坐标，C

在本发明的方案中，密钥空间分析如下：当攻击者无法在短时间内通过有效手段直接破解加密系统的密钥时，他们可以通过自己的密码字典逐一枚举，从理论上讲，只要密码字典足够大，枚举总会成功。为了抵抗暴力攻击，一个好的加密算法的密钥空间应该超一定的理论值，以确保加密图像数据的安全性。在该加密系统中，忆阻混沌系统的参数和Logistic初始值为系统的密钥，加密系统的密钥空间大于理论值。因此，本发明的方案提出的图像加密系统的密钥空间足够大，可以抵抗各种暴力攻击，且初始值的设置与明文哈希值有关，提高了加密系统的随机性和适应性，可以确定本发明的方案提出的加密系统满足密钥空间的要求，其密钥安全性非常好。

在本发明的方案中，抗剪切能力分析如下：为了测试该算法的抗剪切能力，本发明的方案以Peppers图像为例，对密文图像分别按原图像的1/16、1/4和1/2大小进行裁剪，然后对裁剪后的图像进行解密。裁剪后密文和对应的解密图像如图9所示。可以看出，解密图像的质量随着遮挡大小的增加而降低，尽管存在一定的画质损失，但剪切后的明文图像仍能成功恢复明文图像的部分信息。实验仿真表明，密文图像的部分删除不会导致解密图像中相应部分的缺失，因此可以认为该算法具有抗剪切的能力。

在本发明的方案中，抗噪声能力分析如下：在图像传输过程中，噪声会对解密后的图像质量产生一定的影响。常见的噪声类型包括高斯噪声、均匀噪声和椒盐噪声。相对于其他类型的噪声，椒盐噪声对解密图像质量的影响更大，因此本发明的方案选择测试本算法的抗椒盐噪声攻击能力，我们对Peppers加密图像分别加入0.005、0.05、0.1的椒盐噪声，加入椒盐噪声后的加密图像如图10所示，再对加噪后的加密图像进行解密，解密图像如图10所示，可以发现，有些点的像素值发生了改变，但依然可以显示出原始明文图像的大致信息。验证了该算法加密图像在遭受一定的椒盐噪声攻击后仍存在一定的解密效果。

本发明的方案提出的一种新型五维忆阻超混沌系统，经过理论分析和数值仿真表明构建的五维忆阻超混沌系统具有更为复杂的混沌行为，非常适合用于图像加密。本发明的方案提出的加密算法结合了新型五维忆阻超混沌系统、Logistic混沌映射、2D-SFHM、哈希函数和DNA编码。使用哈希算法对混沌系统的控制参数、初始条件进行初始化。在DNA水平排列中，基于2D-SFHM混沌序列得到的映射函数被应用于随机改变DNA图像中的元素的位置。在DNA级扩散中，基于密钥DNA图像，利用DNA运算对置换后的DNA图像进行扩散，其中密钥DNA图像由五维忆阻超混沌系统直接生成，具有保密性强、密钥空间大、不可预测和非线性更复杂等优点。本发明的方案分析了密钥空间、相关性、信息熵、鲁棒性、直方图、抗差分攻击以及抗噪声能力，从多个维度验证本发明的方案图像加密算法具有优良的图像加密性能，能够抵抗针对图像加密系统的各种常见攻击。因此，本发明的方案提出的加密算法在图像加密、保密通信等领域有很好的应用前景。

根据本发明的实施例，还提供了对应于图像加密方法的一种图像加密装置。参见图3所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该图像加密装置可以包括：是在四维混沌系统的基础上，通过引入磁通忆阻器模型，构造得到一个新的五维忆阻超混沌系统；基于所述五维忆阻超混沌系统，产生的混沌序列的图像加密装置；

在本发明的方案中，混沌映射具体是：Logistic混沌映射模型是一种常见的一维离散系统模型，俗称“虫口模型”，其数学表达式如公式(10)所示：

x

其中，μ是系统的参数且μ∈(0,4)，x

由经典正弦映射和数学函数耦合的二维超混沌映射，如公式(11)所示：

其中a、b是递归参数，变量x

当递归参数都设置为10时，轨迹可以分布在整个相平面上，具有良好的随机性；2D-SFHM混沌映射具有复杂的混沌行为，这是非常适合用于图像加密。

在本发明的方案中，哈希算法具体是：在图像加密系统中，密码散列函数起着基础性的作用。由于散列函数是不可逆的，意味着即使知道其计算出的哈希值，也无法检索到原始数据；而且哈希值也具有高度的离散性。当原始信息稍有变化时，最终会产生不同的哈希值，因此不同信息产生相同哈希值的可能性相当低，接近不可能。因此它们可以抵抗已知明文、选择明文和选择密文攻击。安全散列算法(Secure Hash Algorithm，SHA-256)和信息摘要算法(Message Digest Algorithm，MD5)是两种常见的加密哈希函数，它们分别生成256位和128位的哈希值。MD5和SHA256具有相同的复杂度，但MD5的执行速度更快。然而，SHA-256提供了比MD5更好的碰撞攻击安全性。因此，本发明的方案将SHA-256和MD5结合，如公式(12)所示，以提高所提出的加密方案的执行效率和安全性。

在本发明的方案中，DNA编码与运算具体是：在生物学中，DNA包含四种化学碱基，即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。它们遵循一定的配对规则：(A)总是与(T)配对，(C)与(G)配对。在数字信号中，我们通常使用比特流来传输有用的信息，从中我们可以认为0和0是互补的对，并在此基础上用含氮碱基对二进制数据{00,01,10,11}进行编码。显然，总共有

在本发明的方案中，图像加密算法中，加密算法设计如下：加密方案主要采用置乱和扩散相结合的方式以确保加密的效果。在置乱过程中，通过DNA编码规则和运算法则对图像的像素值进行混淆处理。该加密方案首先对明文图像P

在本发明的方案中，所述图像加密装置，包括：控制单元。

其中，所述控制单元，被配置为利用哈希函数和外部密钥得到密钥值。该控制单元的具体功能及处理参见步骤S110。

在一些实施方式中，所述控制单元，利用哈希函数和外部密钥得到密钥值，包括：

所述控制单元，具体还被配置为利用imread()语句对明文图像P

所述控制单元，具体还被配置为将矩阵P(i,j)的第i行、第i列和第i对角线上的所有像数值的总和所对应的三个向量，与哈希函数、外部密钥K

所述控制单元，具体还被配置为通过异或操作，将外部密钥、哈希值结合，生成新的密钥值K'和特征值K

具体地，图6为图像加密方法的流程示意图，具体加密方案的流程图如图6所示。如图6所示，在图像加密步骤中，给定一个M×N的灰度图像，定义一个外部密钥K

步骤1、利用imread()语句对明文图像P

所述控制单元，还被配置为利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，来初始化混沌映射。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤S120。

在一些实施方式中，所述控制单元，利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，包括：新的密钥值K'和特征值K

所述控制单元，具体还被配置为利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值，来初始化混沌映射，包括：

所述控制单元，具体还被配置为利用所述五维忆阻超混沌系统选取所需参数，基于新的密钥值K'和特征值K

所述控制单元，具体还被配置为对初始化的所述五维忆阻超混沌系统，进行第一设定次数的预迭代处理、以及第二设定次数的迭代处理后，转换为密钥DNA图像。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤S220。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤2、忆阻5D超混沌系统选取一定的参数，基于K

然后进行k'

所述控制单元，还被配置为基于初始化后的混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数，用于随机改变DNA图像中的像素的位置。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤S130。

在一些实施方式中，所述控制单元，基于初始化后的混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数，用于随机改变DNA图像中的像素的位置，包括：

所述控制单元，具体还被配置为基于初始化后的混沌映射得到的所述密钥DNA图像，进行DNA编码，得到DNA图像。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤S310。

所述控制单元，具体还被配置为对所述DNA图像进行置乱操作，得到置乱后的DNA图像。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤S320。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤3、DNA编码。将P

随后对Logisticmap进行k

R

根据表1中的DNA编码规则R

步骤4、对DNA图像P

随后对2D-SFHM映射进行k'

所述控制单元，还被配置为基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤S140。

混沌图像加密算法设计对于提高信息和通信安全至关重要，其性能由混沌序列和算法的复杂度决定。为进一步提高混沌系统的复杂性，本发明的方案在四维混沌系统的基础上，通过引入磁通忆阻器模型，构造一个新的五维忆阻超混沌系统；通过相轨图、耗散性、分岔图、李雅普诺夫指数谱等方法分析系统的动力学行为；随后，将其与Logistic混沌映射、2D-SFHM、哈希函数、DNA编码结合，设计一种基于超混沌系统产生的混沌序列的图像加密算法。该算法利用哈希函数和外部密钥得到的密钥值来初始化混沌映射，在DNA水平像素置乱中，基于2D-SFHM的映射函数被用于随机改变DNA图像中的像素的位置；在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位等运算规则，执行扩散操作。经实验结果和安全性分析表明：该算法具有优良的图像加密性能，能够抵抗针对图像加密系统的各种常见攻击，提高基于混沌的图像加密算法存的安全性。

在一些实施方式中，所述控制单元，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，包括：所述控制单元，具体还被配置为基于置乱后的DNA图像中的置乱后的DNA水平像素，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，进行DNA水平扩散，得到扩散后的DNA图像。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤5、DNA水平扩散。根据K

随后对Logisticmap进行k

C(i)＝floor(7*P”(i))+1 (22)。

其中，i＝1,2,…,4mn，再通过公式(23)对置乱后的图像P

在一些实施方式中，所述控制单元，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，还包括：所述控制单元，具体还被配置为基于扩散后的DNA图像，进行DNA解码，得到解码DNA图像。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤6、DNA解码。根据K

随后对Logisticmap进行k

D

其中，i＝1,2,…,4mn，根据公式(25)将扩散后的DNA图像P

在一些实施方式中，所述控制单元，基于置乱后的DNA水平像素，在DNA水平扩散中，基于5D忆阻超混沌系统的混沌序列，结合DNA左循环移位和DNA右循环移位的运算规则，执行扩散操作，还包括：所述控制单元，具体还被配置为将解码DNA图像解码成四进制数字，得到加密四进制图像；之后将所述加密四进制图像的像素值编码，得到密文图像。

具体地，如图6所示，加密步骤还如下：

步骤7、将DNA图像P

解密过程可以通过执行加密的逆处理来实现，只有正确的密钥才能得到与之匹配的哈希值、混沌序列、相应的DNA编码和运算方式。在每个密钥都完全一致的前提下才可以通过密文图像解密出完整的原始明文图像。

本发明的方案，选取大小为512×512像素的灰度图像Peppers、Car及Baboon图像进行加密和解密实验。所用仿真平台为Matlab 2018b，计算机配置为：128G SSD，8G内存，Itel(R)Core(TM)i7-8750H CPU，Nvidia GTX 1050GPU，Windows 11专业版。仿真目的是检验加密算法的可行性及有效性，探求本发明的方案所提出的算法是否能有效地对明文测试图像的像素值进行扰乱和混淆，以达到隐藏关键明文信息、实现信息保密的效果；同时，检验是否能够正确解密密文图像中隐藏的有效信息，从而恢复出原始的明文图像。图7是基于以上算法的加密解密效果图，左边第一列是三种图像的明文图像，然后依次分别为相应的密文图像和解密图像。由图7仿真结果可知，其均能有效隐藏三种明文图像的有用信息，仅从中间的密文图像中无法推断出关于明文图像的具体信息，证明加密方案有效。同时，第三列表示的解密图像成功恢复出了原始明文图像的有效信息，达到了图像解密的预期效果。

在本发明的方案中，直方图即图像直方图，可用于表征图像像素值的分布。因此，直方图分析通常用于评估图像加密系统的加密性能。对于一个好的图像加密系统来说，虽然输入的明文图像是不同的，但加密后的图像在直方图表示形式上应趋于一致，对应的直方图分布均匀。图7的4、5列为明文图像加密前后的直方图。由图可知，明文图像对应的直方图分布起伏不定，并且不同的明文图像的直方图很不一样；密文图像对应的直方图具有良好的均匀性，且它们对应的密文直方图近乎一致，可隐藏明文图像包含的特征，证明本方案行之有效，能有效抵抗直方图攻击。

此外，利用χ

在公式(26)，k表示灰度等级，A

在本发明的方案中，信息熵分析如下：信息熵可以理解为消除不确定性所需的信息量的度量。信息熵越大，表示图像所含信息越无序，故破解的概率就越小。在此基础上，通过计算图像信息熵的值，可以确定图像加密系统的随机性。信息熵H(r)可以通过以下等式计算：

其中，其中r表示信息的来源，N是存储像素值所需的位数，p(r

对于所提出的图像加密算法，计算明文和密文的信息熵，如图14所示的表4所示。从表中可以看出，加密图像的信息熵结果非常接近理论值，这证明了本发明的方案所提出的图像算法在信息熵方面具有非常优异的性能。

在本发明的方案中，相邻像素相关性分析如下：通常，对于携带有效信息的明文图像，相邻像素的像素值彼此不会有很大差异。因此，在设计图像加密算法时，应尽可能消除相邻像素之间的相关性。以Peppers图像为例，在明文和相应的密文中随机选取100对像素点进行测试各方向的像素相关性，并以散点图的形式对结果进行描述，如图9所示。此外，选择明文和对应的密文图像的所有方向上的所有相邻像素，并且通过等式公式(28)至公式(31)计算它们的像素相关系数。计算的像素相关系数示于图15所示的表5中。可以看出，明文图像的像素相关系数接近于1，而加密图像的像素相关系数几乎为零。像素相关系数和散点图表明，该算法在去除像素相关性方面具有良好的性能。

在本发明的方案中，差分攻击分析如下：差分攻击是通过对明文图像进行微小的变化，分析密文变化情况对加密算法进行破译的一种攻击方法。通常采用NPCR和UACI两个指标来评估图像加密算法是否可以抵抗差分攻击。对于明文图像P

在不同的明文图像中随机改变一个像素值后，计算得到的NPCR和UACI值如图16所示的表6和图17所示的表7所示。从图16所示的表6和图17所示的表7可以看出，该图像加密算法满足NPCR和UACI的所有三级显著性检验，从而证明所提出的算法对明文变化更敏感，可以有效地抵抗差分攻击。

在本发明的方案中，密钥空间分析如下：当攻击者无法在短时间内通过有效手段直接破解加密系统的密钥时，他们可以通过自己的密码字典逐一枚举，从理论上讲，只要密码字典足够大，枚举总会成功。为了抵抗暴力攻击，一个好的加密算法的密钥空间应该超一定的理论值，以确保加密图像数据的安全性。在该加密系统中，忆阻混沌系统的参数和Logistic初始值为系统的密钥，加密系统的密钥空间大于理论值。因此，本发明的方案提出的图像加密系统的密钥空间足够大，可以抵抗各种暴力攻击，且初始值的设置与明文哈希值有关，提高了加密系统的随机性和适应性，可以确定本发明的方案提出的加密系统满足密钥空间的要求，其密钥安全性非常好。

在本发明的方案中，抗剪切能力分析如下：为了测试该算法的抗剪切能力，本发明的方案以Peppers图像为例，对密文图像分别按原图像的1/16、1/4和1/2大小进行裁剪，然后对裁剪后的图像进行解密。裁剪后密文和对应的解密图像如图9所示。可以看出，解密图像的质量随着遮挡大小的增加而降低，尽管存在一定的画质损失，但剪切后的明文图像仍能成功恢复明文图像的部分信息。实验仿真表明，密文图像的部分删除不会导致解密图像中相应部分的缺失，因此可以认为该算法具有抗剪切的能力。

在本发明的方案中，抗噪声能力分析如下：在图像传输过程中，噪声会对解密后的图像质量产生一定的影响。常见的噪声类型包括高斯噪声、均匀噪声和椒盐噪声。相对于其他类型的噪声，椒盐噪声对解密图像质量的影响更大，因此本发明的方案选择测试本算法的抗椒盐噪声攻击能力，我们对Peppers加密图像分别加入0.005、0.05、0.1的椒盐噪声，加入椒盐噪声后的加密图像如图10所示，再对加噪后的加密图像进行解密，解密图像如图10所示，可以发现，有些点的像素值发生了改变，但依然可以显示出原始明文图像的大致信息。验证了该算法加密图像在遭受一定的椒盐噪声攻击后仍存在一定的解密效果。

本发明的方案提出的一种新型五维忆阻超混沌系统，经过理论分析和数值仿真表明构建的五维忆阻超混沌系统具有更为复杂的混沌行为，非常适合用于图像加密。本发明的方案提出的加密算法结合了新型五维忆阻超混沌系统、Logistic混沌映射、2D-SFHM、哈希函数和DNA编码。使用哈希算法对混沌系统的控制参数、初始条件进行初始化。在DNA水平排列中，基于2D-SFHM混沌序列得到的映射函数被应用于随机改变DNA图像中的元素的位置。在DNA级扩散中，基于密钥DNA图像，利用DNA运算对置换后的DNA图像进行扩散，其中密钥DNA图像由五维忆阻超混沌系统直接生成，具有保密性强、密钥空间大、不可预测和非线性更复杂等优点。本发明的方案分析了密钥空间、相关性、信息熵、鲁棒性、直方图、抗差分攻击以及抗噪声能力，从多个维度验证本发明的方案图像加密算法具有优良的图像加密性能，能够抵抗针对图像加密系统的各种常见攻击。因此，本发明的方案提出的加密算法在图像加密、保密通信等领域有很好的应用前景。

由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

根据本发明的实施例，还提供了对应于图像加密装置的一种终端。该终端可以包括：以上所述的图像加密装置。

由于本实施例的终端所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

根据本发明的实施例，还提供了对应于图像加密方法的一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的图像加密方法。

由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。