基于交替量子随机行走的高维量子图像加密模型

摘要

图像加密是保证数字图像在互联网上进行安全传输的关键环节。文中提出了一种基于交替量子随机行走（AQW）与异或操作的彩色量子图像加密算法。首先，对原始彩色图像进行彩色量子图像表示法（NCQI）表示，构建量子线路，利用受控AQW生成的二进制概率矩阵构建量子异或矩阵，完成对原始量子图像的加密操作，解密过程是加密过程的逆过程。AQW的初始条件是保证量子图像加密算法安全性的关键。通过对提出的加密模型进行经典计算机上的仿真实验，验证了该量子图像加密模型的安全性。

关键词

AQW / NCQI / 量子异或操作 / 量子图像加密 / 量子线路

基金资助

国家自然科学基金(11975132); 山东省自然基金面上项目(ZR2021MF049);山东省自然科学基金(ZR2019YQ01);山东省自然科学基金联合基金(ZR202108020011)