【正文】
圖 326 原圖 圖 327 加密后 圖 328 解密后 通過對比兩幅信息含量不同的圖像加密后的效果我們發(fā)現(xiàn),信息含量較少的圖像加密效果較差,如圖 327 所示,我們可以依稀分辨出原本圖像中的信息。解密后39。,20)。title(39。 RGBS=RGBD.*r。)。通過 rand 函數(shù)可以產(chǎn)生一個(gè) m*n*3 層數(shù)據(jù)矩陣,這個(gè)矩陣是由隨機(jī)數(shù)列組成,然后將隨機(jī)矩陣返回到 r 中暫存,再返回時(shí)可以數(shù)乘一個(gè)數(shù)值改變矩陣放大倍數(shù)。 圖 317 原圖 圖 318 加密后 圖 319 解密后山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文14 圖 320 原圖 圖 321 加密后 圖 322 解密后 如圖 318 和圖 321 所見,這種加密方法加密后的圖像根本上不能分辨出原有圖像的信息,可以極大程度上保全信息的安全,幾乎適用于所有的圖像,但是這種加密技術(shù)也有缺點(diǎn),現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)中傳輸?shù)膱D片信息大部分上是分辨率較高的真彩圖像,數(shù)據(jù)量大,像素點(diǎn)較多,所以在 Matlab 中運(yùn)算量極大,一些大型圖片運(yùn)算時(shí)間太長,會(huì)占用計(jì)算機(jī)的大量資源。解密后39。,20)。 title(39。 end RGBE=B(f)。 f=1:n。 % B=A(r)。)。用find函數(shù)找出向量r內(nèi)從1 到m 的元素的位置并返回到向量f。這種圖像的加密算法的加密后效果非常好,在圖像的加密過程中使用隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)列更是提高了保密性,但是這種加密技術(shù)也存在缺點(diǎn),就是圖像的元素一般特別多,這就使得加密速度特別慢,對計(jì)算機(jī)要求較高 [12][15]。而隨機(jī)打亂各層中的行和列這種加密技術(shù)結(jié)合了行打亂和列打亂兩種加密技術(shù),加密效果較好,可以適用于大部分的圖像,并且這種加密方式相對而言比較簡單,速度快,但是它的缺點(diǎn)是保密性不高,在受到不法分子的攻擊后,容易被破解,不適用于一些比較重要的圖像加密。,39。 subplot(1,2,2)。加密39。 D=RGB (f,:,:)。 while t1=length(i1) f1(j1)=find(i1==t1)。 C=B(:,i1,:)。 while t=length(i) f(j)=find(i==t)。 B=A(i,:,:)。C:\Users\Administrator\Desktop\畢業(yè)論文相關(guān) \39。同樣通過對兩幅不同類型加密后的效果進(jìn)山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文11行對比分析可以發(fā)現(xiàn),這種加密方式適用于信息含量較大的圖像的加密,而對于信息含量少,在圖像的列向量中信息重復(fù)率很高的圖像信息就不適合這種加密方式了。,39。 subplot(1,2,2)。加密39。 C=B(:,f,:)。山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文10 while t=length(i) f(j)=find(i==t)。 B=A(:,i,:)。C:\Users\Administrator\Desktop\畢業(yè)論文相關(guān) \39。 圖 32 原圖 圖 33 加密后 圖 34 解密后 圖 35 原圖 圖 36 加密后 圖 37 解密后通過Matlab將兩幅不同的圖像進(jìn)行加密,對比加密后的圖像可以發(fā)現(xiàn),像圖32這種信息量較大的圖像使用這種方法加密更為合適,不僅程序簡單快捷,運(yùn)算速度較快,而且還可以保證一定的加密效果。解密39。,15)。 title(39。 end f。f=1:r。 B=A(r,:,:)。)。 基于 Matlab 實(shí)現(xiàn)打亂各層的行首先清空 Matlab 中函數(shù)命令。Randsample 這個(gè)函數(shù)能夠生成隨機(jī)的數(shù)據(jù)變量,用此函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)與圖像矩陣 A 的行數(shù) m 相等的整數(shù)隨機(jī)數(shù)列并返回到 r 中。由于置亂加密不僅可以用于圖像信息的保密,同時(shí)也在圖像信息隱藏、圖像信息分存、數(shù)字水印技術(shù) [9][10]等基礎(chǔ)性工作中起到很大的作用,因此,置亂加密算法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)也直接影響到其他處理的結(jié)果。對于圖像信息的加密傳輸來說,為了保密程度更高,一般會(huì)使用密鑰來進(jìn)行加解密。 置亂加密技術(shù)置亂加密技術(shù)的思想可以說是在古羅馬時(shí)期就存在了,當(dāng)時(shí)古羅馬皇帝愷撒聰明的想出的一種保護(hù)戰(zhàn)爭中命令順利傳輸?shù)姆绞?,就是將需要傳達(dá)的命令,將其中的某幾個(gè)字母移動(dòng)位置,將命令轉(zhuǎn)化成敵人看不懂的亂碼,在一定程度上達(dá)到了保護(hù)戰(zhàn)中命令的安全。一般來說,我們使用的普通的圖像信息的價(jià)值不是特別大,沒有必要運(yùn)用特別復(fù)雜的加密算法。(4)圖像可以存在一定的失真度。(2)與傳統(tǒng)文本信息加密不同,圖像的加密具有數(shù)據(jù)量龐大的特點(diǎn),一幅圖像在讀入 Matlab 后顯示為矩陣的形式,并且這個(gè)矩陣量非常龐大。(2)點(diǎn)運(yùn)算符有.*、./、.\和.^。生成隨機(jī)數(shù)(1)均勻分布 r=rand(size)。)%iminfo 函數(shù)可以顯示圖像的更多信息。(2)A3=fliplr(A)%將矩陣 A 左右翻轉(zhuǎn),A4=flipud(A)%將矩陣 A 上下翻轉(zhuǎn)。圖像的顯示在 Matlab 中顯示圖像主要有 image 和 imshow 兩個(gè)函數(shù),image 函數(shù)主要屬于圖像縮放函數(shù),而 imshow 函數(shù)命令較為強(qiáng)大,對于灰度圖像、真彩(RGB)圖像、索引色圖像、二值圖像都可以顯示。 Matlab 常用的圖形圖像處理函數(shù)(命令)圖像的讀入在 Matlab 軟件中讀入一幅圖像,就會(huì)使用到 imread 這個(gè)函數(shù),其格式為A=imread(39。 RGB 圖像真彩圖像就是 RGB 圖像,在 Matlab 中讀入后是一個(gè) m*n*3 的三層數(shù)據(jù)矩陣。 灰度圖像灰度圖像在 Matlab 中顯示為一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣,矩陣中的值都表示這幅圖像相應(yīng)位置上的灰度值范圍。Matlab 中有四種幾本圖像類型:灰度圖像、真彩(RGB)圖像、索引色圖像、二值圖像。主要介紹了圖形圖像加密傳輸理論框圖以及圖形圖像加密特點(diǎn),詳細(xì)介紹了置亂加密、混沌加密和秘密分割加密的原理及用 Matlab實(shí)現(xiàn)的方法,并對其做了總結(jié)分析。主要介紹了選題背景和意義,簡要描述了 Matlab 語言的起源、發(fā)展和主要特點(diǎn)。因此我們使用 Matlab 來計(jì)算圖形圖像的加密解密過程會(huì)更加的簡單方便?;谶@些,會(huì)使 Matlab 庫中函數(shù)命令更豐富,還可以大程度的縮小占用計(jì)算機(jī)的資源,這些讓我們在運(yùn)用 Matlab 書寫的 M 文件的時(shí)候簡單、快捷。(3)擴(kuò)充能力較強(qiáng),具有良好的交互性能在比較高的版本的 Matlab 軟件中函數(shù)命令具有很多種,我們在運(yùn)算相對較復(fù)雜的計(jì)算處理的時(shí)候能夠直接調(diào)用過來直接運(yùn)用,而且 Matlab 軟見是通過 M 文件的格式保存函數(shù)庫的,所有自建函數(shù)也能當(dāng)成 Matlab 的庫函數(shù)調(diào)用。所以人們即使沒有高級語言編輯能力,也可以快速掌握 Matlab 使用方法,從而完成對圖形圖像的加密解密。就和第三時(shí)代的計(jì)算機(jī)編程語言讓人們脫離對著計(jì)算機(jī)硬件操作這種不方便的操作方式一樣,Matlab 語言讓大家可以簡單快捷的進(jìn)行編程。Math Work 公司通過不斷的開發(fā)和研究,不斷提高 Matlab 在數(shù)值運(yùn)算、文字處理、數(shù)據(jù)圖像處理等方面的市場競爭力,最終在開發(fā)人員的不斷努力下,Matlab 軟件終于成為在市場中使用率最高的語言軟件之一 [3]。本文使用 Matlab 語言編程環(huán)境對圖形圖像的信息打亂變換等方式進(jìn)行加密。隨著越來越多的圖像在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中傳播并且逐漸成為人們獲取信息的主要途徑之一,對于信息安全的考慮下,就需要對發(fā)送的圖片進(jìn)行加密,來保護(hù)自身的利益,使信息不是那么容易被別人截獲。 encryption and decryption。二、基于 Matlab 語言編程,實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)打亂各層的行或列、像素點(diǎn)隨機(jī)打亂、像素點(diǎn) RGB 值縮放、灰度變換置亂等加密解密算法,并對加密算法進(jìn)行了總結(jié)分析。因此,互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代如何確保圖像信息安全傳送越來越受到人們的重視。人們每天通過互聯(lián)網(wǎng)獲取大量的數(shù)字圖像的信息,然而在信息的傳送中,未經(jīng)加密的原始的數(shù)據(jù)非常容易遭受非法途徑的截取并被惡意更改。論文的主要工作有:一、對 Matlab 編程語言環(huán)境進(jìn)行了簡要介紹,并對基于 Matlab 語言環(huán)境中,圖形圖像的格式及其變換處理的功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入分析。s attention. Based on this, it made a lot of graphics encryption and decryption algorithms. Based on Matlab programming environment, technology for encrypting and decrypting images were studied related confirmatory. The main work of this thesis are:First, the Matlab programming language environment is briefly introduced, and based on Matlab language environment, the format and function transformation processing graphic images to achieve indepth analysis.Second, based on Matlab language programming, random layers disrupted row or column of pixels randomly disrupted, pixel RGB value scales, and other grayscale transformation scrambling encryption and decryption algorithms, and encryption algorithms analyzed.Third, based on Maltab language programming, decryption and encryption and decryption algorithm based on segmentation secret, and it was analyzed based on chaotic image encryption.Key Words: Information security。圖像作為一種更加形象直