matlab使用混沌序列进行图像加密

1用MATLAB编写的混沌序列图像加密程序实验报告2目录一、实验目的及意义........................................................................................................................3二、研究现状....................................................................................................................................3三、实验内容....................................................................................................................................3四、开发环境....................................................................................................................................3五、分析设计....................................................................................................................................31、实验要求..............................................................................................................................32、设计原理..............................................................................................................................33、涉及到的程序代码...............................................................................................................44、主要思想..............................................................................................................................6六、结果及分析................................................................................................................................61、运行示例..............................................................................................................................62、结果评估..............................................................................................................................8七、心得体会....................................................................................................................................8八、参考文献…………………………………………………………………………………………………….…………………………...93用MATLAB编写的混沌序列图像加密程序一、实验目的及意义熟练使用matlab运用matlab进行编程，使用matlab语言进行数据的隐藏加密，确保数字图像信息的安全，混沌序列具有容易生成,对初始条件和混沌参数敏感等特点，近年来在图像加密领域得到了广泛的应用。使用必要的算法将信息进行加解密，实现信息的保护。二、研究现状随着Internet技术与多媒体技术的飞速发展，数字化信息可以以不同的形式在网络上方便、快捷地传输。多媒体通信逐渐成为人们之间信息交流的重要手段。人们通过网络交流各种信息，进行网上贸易等。因此，信息的安全与保密显得越来越重要。信息的安全与保密不仅与国家的政治、军事和外交等有重大的关系，而且与国家的经济、商务活动以及个人都有极大的关系。随着信息化社会的到来，数字信息与网络已成为人们生活中的重要组成部分，他们给我们带来方便的同时，也给我们带来了隐患：敏感信息可能轻易地被窃取、篡改、非法复制和传播等。因此信息安全已成为人们关心的焦点，也是当今的研究热点和难点。多媒体数据，尤其是图像，比传统的文字蕴涵更大的信息量，因而成为人类社会在信息利用方面的重要手段。因此针对多媒体信息安全保护技术的研究也显得尤为重要，多媒体信息安全是集数学、密码学、信息论、概率论、计算复杂度理论和计算机网络以及其它计算机应用技术于一体的多学科交叉的研究课题。三、实验内容使用混沌序列图像加密技术对图像进行处理使加密后的图像四、开发环境MATLAB®&Simulink®Release2010awindows7环境五、分析设计1.实验要求使用matlab将图像信息隐藏，实现信息加密。2.设计原理运用异或运算将数据进行隐藏，连续使用同一数据对图像数据两次异或运算图像的数据不发生改变，利用这一特性对图像信息进行加密保护。用户输入的密码必须在0~1之间任何一个数据进行加密，并且加密的程序与解密的程序输入的密码必须一致才能正确解密。加密密钥解密密钥43.涉及到的程序代码加密程序代码如下：clear;clc;x=imread('long.bmp','bmp');%读取图像信息[abc]=size(x);%将图像的大小赋给abcN=a*b;%定义变量N并赋值m(1)=input('请输入密钥:');%用户输入加密密码disp('加密中...');%显示提示信息fori=1:N-1%进行N-1次循环m(i+1)=4*m(i)-4*m(i)^2;%循环产生密码endm=mod(1000*m,256);%1000*m除以256的余数m=uint8(m);%强制转换为无符号整型n=1;%定义变量nfori=1:aforj=1:be(i,j)=bitxor(m(n),x(i,j));%将图像信息藏在e(i，j)矩阵中进行异或运算n=n+1;密码生成算法混沌序号序列明文明文混沌序号序列密码生成算法5endendimwrite(e,'加密后的long.bmp','bmp');%显示解密成功提示信息disp('加密成功');winopen('加密后的long.bmp');%显示加密后图片解密程序代码：clear;clc;x=imread('加密后的long.bmp','bmp');%读取图像信息[abc]=size(x);%将加密后图像的大小赋给abcN=a*b;m(1)=input('请输入密钥：');%用户输入预设加密密码disp('解密中');fori=1:N-1%进行N-1次循环m(i+1)=4*m(i)-4*m(i)^2;%循环产生原密码endm=mod(1000*m,256);m=uint8(m);n=1;fori=1:aforj=1:be(i,j)=bitxor(m(n),x(i,j));%m(n)xor(m（n）xorx(i,j))==x(i,j)不带进位加法半加运算n=n+1;6endendimwrite(e,'解密后的long.bmp','bmp');%将解密的图像输出命名为lena.bmpdisp('解密成功');%显示解密成功提示信息winopen('解密后的long.bmp');%显示解密后图片4.主要的思想图像信息生动形象，它已成为人类表达信息的重要手段之一，网络上的图像数据很多是要求发送方和接受都要进行加密通信，信息的安全与保密显得尤为重要，因此我想运用异或运算将数据进行隐藏，连续使用同一数据对图像数据两次异或运算图像的数据不发生改变，利用这一特性对图像信息进行加密保护。六、结果及分析1.运行示例加密前的原图如下所示：加密后的图像如下图：运行程序是输入的密码：7运行结果如下：加密后图片如下：解密后的图像如下图：运行解密程序输入加密时的密码：8解密后的图片：2.结果评估由程序的运行结果来看，原图被加密后在显示出来，已经无法辨别其内容，实现了图像数据的隐藏，这种混沌序列方法对图像数据的加密是十分有用，实现了信息的保密，在网络传输中能够很好地保护图像数据不被第三方轻易获取其内容，实现数据的隐藏保护。七、心得体会通过运用matlab语言进行图像数据的加解密，不仅了解了matlab本身处理信息的优越性也了解了信息安全的必要性，对于信息的保密是十分重要的，尤其是一些安全部门。对于图像信息的加密了解了混沌序列的一些初步知识，对于混沌序列的思想有的一些了解，本程序是通过异或运算的特性对图像信息进行加解密，使图像信息的到保护。八、参考文献9[1]李昌刚，韩正之，张浩然.图象加密技术综述[M].计算机研展.2002.10[2]陈勇，孙劲庚.一种混沌密码序列的产生[M].南京:解放军理工大学出版社,2005.1