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龙图腾网获悉安阳师范学院申请的专利基于DNA链置换规则的新型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：CN118101846B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05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：202410452648.6，技术领域涉及：H04N1/32；该发明授权基于DNA链置换规则的新型图像加密方法是由李纪波;邹成业;商余宝;刘雨浓设计研发完成，并于2024-04-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于DNA链置换规则的新型图像加密方法在说明书摘要公布了：本发明涉及基于DNA链置换反应规则的新型图像加密方法，属于信息处理及加密技术领域，包括构造交叉混合耦合映射格子混沌系统；利用原始图像生成密钥，再将秘钥给混沌系统赋予初始值；迭代混沌系统生成混沌序列，利用混沌序列生成DNA链置换反应规则；利用双射函数生成S盒；利用S盒对原始图像进行置乱；利用DNA链置换反应规则对置乱后的图像进行DNA加密，得到密文图像。该加密算法有效地提高了密文图像的信息安全性，能够抵抗暴力破解和各种统计攻击。

本发明授权基于DNA链置换规则的新型图像加密方法在权利要求书中公布了：1.基于DNA链置换反应规则的新型图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：构造交叉混合耦合映射格子混沌系统； 交叉混合耦合映射格子混沌系统表达为： 其中p、q由以下公式得到： 其中，变量e用作控制各种晶格之间的相互作用的耦合参数且0≤e≤1，αnk表示晶格,其中n表示时间，k表示格数，固定范围为1≤k≤L，L为总格子数，索引为k+1和k-1的格被认为与第k个格相邻，a和b表示猫映射的参数； 其中边界条件规定如下： 函数fαnk＝μαnk1-αnk是逻辑映射； S2：利用原始图像生成秘钥key，秘钥用于生成交叉混合耦合映射格子混沌系统的初始值和参数； 利用所述秘钥生成的交叉混合耦合映射格子混沌系统的初始值和参数表达如下： 其中key表示秘钥，它由L+2个分量组成的向量，则key的第一个分量为key1，key的第二个分量为key2，其余的L个分量由keyk+2表示，这里k表示格数k＝1,2,…,L；子秘钥为每个格分配初始值α0k以及参数e和μ，即α0k以及e和μ均为子密钥，这些子密钥是利用公式3通过秘钥key生成的； S3：迭代交叉混合耦合映射格子混沌系统生成混沌序列，利用混沌序列生成DNA链置换反应规则； 具体包括以下步骤： S3-1：将明文图像转换为十进制矩阵MP，然后根据公式4重建 M′P←reshapeMP,1,M×N4S3-2：若图像M×N可被4整除，则添加modM×N,4个像素值为0的像素；否则，保持明文图像不变； S3-3：迭代混沌系统次，去掉前s1次，保留剩余结果，并且获得一个大小为的矩阵Γ，并将其整形为： 其中表示一个函数用于获得大于等于*的最小整数值； S3-4：选择矩阵Γ′前的M×N+4-modM×N,4值，并形成新的伪随机序列利用公式6求出混沌序列Λ； S3-5：将Λ从十进制转换为二进制，并使用DNA编码规则，将Λ变换为DNA编码矩阵ΛD； S3-6：由ΛD，得到一个长的DNA链，含有M×N+4-modM×N,4个碱基，将这条DNA长链均匀地分成l条短链，其中其中每个DNA短链Rii＝1,2,…,l都由16个碱基组成； S3-7：将M′P从十进制转换为二进制，并使用DNA编码规则，将M′P转换为DNA编码的矩阵MD，其中MP为利用公式4重建后的矩阵； S3-8：从MD中，得到另一条含有4×M×N+4-modM×N,4碱基的长链，将这条长DNA链平均分成l条短链Si 1，每条短链包含16个碱基； S3-9：根据DNA链置换反应原理，设计一种DNA链置换反应规则： 1取所述S3-8中短链Si 1的前8个碱基，作为立足点序列ti 1，后续部分作为另一个立足点立足点序列ti 1与混沌序列Ri的前8个序列通过DNA加法运算得到另一个新的立足点序列λi 1； 2DNA链Si 1与其碱基互补的配对链，以及新的立足点序列λi 1一起形成DNA双链显然，和Si 1满足DNA链杂交的条件，使得DNA链置换反应过程能够发生，从而产生完整的DNA废物链和DNA单链 3将的前8个碱基作为另一个立足点序列随后的部分作为立足点系列λi 1；将序列的立足点序列与混沌序列Ri的前8个序列进行DNA加法运算，得到新的结合序列λi 2； 4将DNA链与其互补的碱基配对链以及新的立足点序列λi 2一起形成DNA双链很明显，与满足DNA链杂交的条件，使DNA链置换反应过程发生，得到一个完整的DNA废物链和一个DNA单链作为密文链； S4：利用双射函数生成两个S盒子； S5：利用S4生成的两个S盒子对原始图像进行多轮置乱； S6：利用DNA链置换反应规则对置乱后的图像进行扩散，得到加密图像； 具体包括以下步骤： S6-1：将置乱图像P1转换为十进制矩阵，随后，将十进制矩阵转换为二进制表示，采用DNA编码规则，对二进制矩阵进行编码，得到变换后的编码矩阵P1 D； S6-2：根据S3-9，将DNA链置换反应规则作用于P1 D，生成矩阵 S6-3：应用DNA编码规则来解密扩展的DNA链从而产生密文图像C； S7：按照图像加密的逆过程进行图像解密，最终获得解密图像。

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