Henon混沌圖像加密研究

1、基于 Henon 混沌映射的圖像加密 DSP 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉具有分組密碼結(jié)構(gòu)特性的混沌映射;2. 熟悉 DSP 實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行圖像加密研究;3. 掌握利用二維 Henon 混沌映射實(shí)現(xiàn)圖像像素?cái)U(kuò)散加密的原理;4. 培養(yǎng)學(xué)生從事高維信號(hào)安全保護(hù)的動(dòng)手編程能力。二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 實(shí)驗(yàn)原理用 Henon 映射產(chǎn)生的序列對(duì)圖像進(jìn)行異或運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)圖像的加解密。 Henon 混沌映射是典型的二維離散混沌映射,其方程:121+-=+n n n y px x n n qx y =+12. 實(shí)驗(yàn)步驟圖像加密算法步驟:設(shè) (n m y x I , 為初始圖像,其中 y x , 代表像素的位置信息, n

2、 m 表示圖像的大小,其中加密過(guò)程可描述如下 :(1 生成混沌序列,設(shè)定初始值 x(1與 y(1, Henon 混沌系統(tǒng)的控制參數(shù) p 與 q ,利用 Henon 映射生成兩個(gè)長(zhǎng)度為 (n m 的混沌序列 x(i、 y(j,其中 p =1.4, q =0.3, 0 x(1 1, 0 y(1 1, i = j = 0, 1, (n m ,將 x(i與 y(j按順序保存在 n m 數(shù)組中,進(jìn)而將其轉(zhuǎn)換成 n m 矩陣,表示 為 I1。(2 異或運(yùn)算 :將初始圖像表示為 I ,做異或運(yùn)算 I2= I I2,從而實(shí)現(xiàn) 對(duì)初始圖像的置亂加密, 得到最終的加密圖像 I2。 該算法流程圖如下所示:加密算法流

3、程圖3. 實(shí)驗(yàn)源代碼(見附錄三 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.采用 Matlab 編寫圖像加解密程序并仿真測(cè)試 (詳細(xì)代碼見附錄 1 ;2.采用在 DSP 環(huán)境下實(shí)時(shí)運(yùn)行的圖像加解密實(shí)際程序;3. 對(duì)加密圖像 1維直方圖計(jì)算出灰度概率方差。四 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示 原 始 圖 像 加 密 圖 像解 密 圖 像五 實(shí)驗(yàn)總結(jié)與心得通過(guò)運(yùn)用 matlab 語(yǔ)言進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的加解密,不僅了解了 matlab 本身處 理信息的優(yōu)越性也了解了信息安全的必要性,對(duì)于信息的保密是十分重要 的,尤其是一些安全部門。對(duì)于圖像信息的加密了解了混沌序列的一些初 步知識(shí),對(duì)于混沌序列的思想有的一些了解,本程序是通過(guò)異或

4、運(yùn)算的特 性對(duì)圖像信息進(jìn)行加解密,使圖像信息的到保護(hù)。附錄 代碼clear all;I=imread('cameraman.tif' subplot(221;imshow(I;xlabel('原始圖像 ' I=double(I;m,n=size(I;a=1.4;b=0.3;x=0.5;y=0.5;p=(m*n/2;xn=zeros(1,m*n;data=zeros(m,n;for i=1:pxm=x;ym=y;x=ym+1-a*xm*xm;y=b*xm;xn(i=x;xn(i+p=y;endyn=reshape(xn,m,n;yn=mod(1000*yn,256;yn=uint8(yn;%加密for i=1:mfor j=1:ndata(i,j=bitxor(I(i,j,yn(i,j;endendsubplot(222;imshow(uint8(data;xlabel('加密圖像 ' %解密for i=1:mfor j=1:nI(i,j=bitxor