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龍圖騰網獲悉安陽師范學院申請的專利基于DNA鏈置換規則的新型圖像加密方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN118101846B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202410452648.6，技術領域涉及：H04N1/32；該發明授權基于DNA鏈置換規則的新型圖像加密方法是由李紀波;鄒成業;商余寶;劉雨濃設計研發完成，并于2024-04-16向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于DNA鏈置換規則的新型圖像加密方法在說明書摘要公布了：本發明涉及基于DNA鏈置換反應規則的新型圖像加密方法，屬于信息處理及加密技術領域，包括構造交叉混合耦合映射格子混沌系統；利用原始圖像生成密鑰，再將秘鑰給混沌系統賦予初始值；迭代混沌系統生成混沌序列，利用混沌序列生成DNA鏈置換反應規則；利用雙射函數生成S盒；利用S盒對原始圖像進行置亂；利用DNA鏈置換反應規則對置亂后的圖像進行DNA加密，得到密文圖像。該加密算法有效地提高了密文圖像的信息安全性，能夠抵抗暴力破解和各種統計攻擊。

本發明授權基于DNA鏈置換規則的新型圖像加密方法在權利要求書中公布了：1.基于DNA鏈置換反應規則的新型圖像加密方法，其特征在于，包括以下步驟： S1：構造交叉混合耦合映射格子混沌系統； 交叉混合耦合映射格子混沌系統表達為： 其中p、q由以下公式得到： 其中，變量e用作控制各種晶格之間的相互作用的耦合參數且0≤e≤1，αnk表示晶格,其中n表示時間，k表示格數，固定范圍為1≤k≤L，L為總格子數，索引為k+1和k-1的格被認為與第k個格相鄰，a和b表示貓映射的參數； 其中邊界條件規定如下： 函數fαnk＝μαnk1-αnk是邏輯映射； S2：利用原始圖像生成秘鑰key，秘鑰用于生成交叉混合耦合映射格子混沌系統的初始值和參數； 利用所述秘鑰生成的交叉混合耦合映射格子混沌系統的初始值和參數表達如下： 其中key表示秘鑰，它由L+2個分量組成的向量，則key的第一個分量為key1，key的第二個分量為key2，其余的L個分量由keyk+2表示，這里k表示格數k＝1,2,…,L；子秘鑰為每個格分配初始值α0k以及參數e和μ，即α0k以及e和μ均為子密鑰，這些子密鑰是利用公式3通過秘鑰key生成的； S3：迭代交叉混合耦合映射格子混沌系統生成混沌序列，利用混沌序列生成DNA鏈置換反應規則； 具體包括以下步驟： S3-1：將明文圖像轉換為十進制矩陣MP，然后根據公式4重建 M′P←reshapeMP,1,M×N4S3-2：若圖像M×N可被4整除，則添加modM×N,4個像素值為0的像素；否則，保持明文圖像不變； S3-3：迭代混沌系統次，去掉前s1次，保留剩余結果，并且獲得一個大小為的矩陣Γ，并將其整形為： 其中表示一個函數用于獲得大于等于*的最小整數值； S3-4：選擇矩陣?！淝暗腗×N+4-modM×N,4值，并形成新的偽隨機序列利用公式6求出混沌序列Λ； S3-5：將Λ從十進制轉換為二進制，并使用DNA編碼規則，將Λ變換為DNA編碼矩陣ΛD； S3-6：由ΛD，得到一個長的DNA鏈，含有M×N+4-modM×N,4個堿基，將這條DNA長鏈均勻地分成l條短鏈，其中其中每個DNA短鏈Rii＝1,2,…,l都由16個堿基組成； S3-7：將M′P從十進制轉換為二進制，并使用DNA編碼規則，將M′P轉換為DNA編碼的矩陣MD，其中MP為利用公式4重建后的矩陣； S3-8：從MD中，得到另一條含有4×M×N+4-modM×N,4堿基的長鏈，將這條長DNA鏈平均分成l條短鏈Si 1，每條短鏈包含16個堿基； S3-9：根據DNA鏈置換反應原理，設計一種DNA鏈置換反應規則： 1取所述S3-8中短鏈Si 1的前8個堿基，作為立足點序列ti 1，后續部分作為另一個立足點立足點序列ti 1與混沌序列Ri的前8個序列通過DNA加法運算得到另一個新的立足點序列λi 1； 2DNA鏈Si 1與其堿基互補的配對鏈，以及新的立足點序列λi 1一起形成DNA雙鏈顯然，和Si 1滿足DNA鏈雜交的條件，使得DNA鏈置換反應過程能夠發生，從而產生完整的DNA廢物鏈和DNA單鏈 3將的前8個堿基作為另一個立足點序列隨后的部分作為立足點系列λi 1；將序列的立足點序列與混沌序列Ri的前8個序列進行DNA加法運算，得到新的結合序列λi 2； 4將DNA鏈與其互補的堿基配對鏈以及新的立足點序列λi 2一起形成DNA雙鏈很明顯，與滿足DNA鏈雜交的條件，使DNA鏈置換反應過程發生，得到一個完整的DNA廢物鏈和一個DNA單鏈作為密文鏈； S4：利用雙射函數生成兩個S盒子； S5：利用S4生成的兩個S盒子對原始圖像進行多輪置亂； S6：利用DNA鏈置換反應規則對置亂后的圖像進行擴散，得到加密圖像； 具體包括以下步驟： S6-1：將置亂圖像P1轉換為十進制矩陣，隨后，將十進制矩陣轉換為二進制表示，采用DNA編碼規則，對二進制矩陣進行編碼，得到變換后的編碼矩陣P1 D； S6-2：根據S3-9，將DNA鏈置換反應規則作用于P1 D，生成矩陣 S6-3：應用DNA編碼規則來解密擴展的DNA鏈從而產生密文圖像C； S7：按照圖像加密的逆過程進行圖像解密，最終獲得解密圖像。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人安陽師范學院，其通訊地址為：455000 河南省安陽市開發區弦歌大道436號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。