【圖像加密】基于超混沌系統(tǒng)和SHA-256算法的圖像加密算法研究附附Matlab代碼
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代碼獲取、論文復(fù)現(xiàn)及科研仿真合作可私信。
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??個(gè)人信條:格物致知。
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智能優(yōu)化算法?? ? ??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)?? ? ??雷達(dá)通信?? ? ?無(wú)線傳感器?? ? ? ?電力系統(tǒng)
信號(hào)處理?? ? ? ? ? ? ?圖像處理?? ? ? ? ? ? ??路徑規(guī)劃?? ? ??元胞自動(dòng)機(jī)?? ? ? ?無(wú)人機(jī)
?? 內(nèi)容介紹
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,圖像數(shù)據(jù)的安全性越來(lái)越受到重視。圖像加密算法作為保護(hù)圖像數(shù)據(jù)安全的重要手段,一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。本文將介紹基于超混沌系統(tǒng)和SHA-256算法的圖像加密算法研究算法流程。
首先,我們來(lái)了解一下超混沌系統(tǒng)。超混沌系統(tǒng)是一種高維、高度非線性、高度混沌的動(dòng)力系統(tǒng),具有良好的隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性。在圖像加密領(lǐng)域,超混沌系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于生成密鑰流,用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加密操作。超混沌系統(tǒng)的特點(diǎn)使得加密后的圖像數(shù)據(jù)具有較高的安全性和抗攻擊性。
其次,我們介紹SHA-256算法。SHA-256是一種廣泛應(yīng)用的密碼散列函數(shù),被用于生成數(shù)字簽名和數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)。在圖像加密算法中,SHA-256算法可以用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希運(yùn)算,從而增強(qiáng)圖像數(shù)據(jù)的安全性和完整性。
基于以上兩種技術(shù),我們提出了一種圖像加密算法研究算法流程。首先,我們利用超混沌系統(tǒng)生成密鑰流,然后將密鑰流與原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的混淆和擴(kuò)散。接著,我們利用SHA-256算法對(duì)加密后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希運(yùn)算,生成消息摘要,并將消息摘要與加密后的圖像數(shù)據(jù)一起傳輸或存儲(chǔ)。在解密時(shí),我們可以利用相同的密鑰流和SHA-256算法對(duì)加密后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和完整性校驗(yàn)。
這種基于超混沌系統(tǒng)和SHA-256算法的圖像加密算法研究算法流程具有較高的安全性和可靠性,能夠有效保護(hù)圖像數(shù)據(jù)的隱私和完整性。在未來(lái)的研究中,我們將進(jìn)一步優(yōu)化算法流程,提高加密算法的效率和性能,以滿足不斷增長(zhǎng)的圖像數(shù)據(jù)安全需求。
總之,圖像加密算法是保護(hù)圖像數(shù)據(jù)安全的重要手段,基于超混沌系統(tǒng)和SHA-256算法的圖像加密算法研究算法流程具有重要的理論和實(shí)際意義。我們期待該領(lǐng)域的研究能夠不斷取得新的突破和進(jìn)展,為圖像數(shù)據(jù)安全提供更加可靠的保障。
?? 部分代碼
function s= Hex2Bin(h,N)
? ?%HEX2BIN Convert hexdecimal string to a binary string.
? ?% ? HEX2BIN(h) returns the binary representation of h as a string.
? ?% ?
? ?% ? Tamir Suliman
? ?% ? HEX2BIN(h,n) produces a binary representation with at least
? ?% ? N bits.
? ?%
? ?% ? Example
? ?% ? ? ?hex2bin('f') returns '1111'
? ?% ? ? ?hex2bin('fa') returns '1111 1010'
? ?% ? ? ?hex2bin(['f' 'a'],4) returns
? ?% ? ? ?0010 1111
? ?% ? See also BIN2DEC, DEC2HEX, DEC2BASE.
? ?% ?
? ?% ? This function implemented with the help ?of ?hex2dec and dec2bin
? ?%
? ?% Input checking
? ?%
? ?h=h(:); ?% Make sure h is a column vector.
? ?if iscellstr(h), h = char(h); end
? ?if isempty(h), s = []; return, end
? ?% Work in upper case.
? ?h = upper(h);
? ?[m,n]=size(h);
? ?% Right justify strings and form 2-D character array.
? ?if ~isempty(find((h==' ' | h==0),1))
? ? ?h = strjust(h);
? ? ?% Replace any leading blanks and nulls by 0.
? ? ?h(cumsum(h ~= ' ' & h ~= 0,2) == 0) = '0';
? ?else
? ? ?h = reshape(h,m,n);
? ?end
? ?% Check for out of range values
? ?if any(any(~((h>='0' & h<='9') | (h>='A'&h<='F'))))
? ? ? error('MATLAB:hex2bin:IllegalHexadecimal',...
? ? ? ? ?'Input string found with characters other than 0-9, a-f, or A-F.');
? ?end
? ?sixteen = 16;
? ?p = fliplr(cumprod([1 sixteen(ones(1,n-1))]));
? ?p = p(ones(m,1),:);
? ?s = h <= 64; % Numbers
? ?h(s) = h(s) - 48;
? ?s = ?h > 64; % Letters
? ?h(s) = h(s) - 55;
? ?s = sum(h.*p,2);
? ?% Decimal ?to Binary
? ?d = s;
? ?n = N;
? ?d = double(d);
? ?if nargin<2
? ? ? ?n=1; % Need at least one digit even for 0.
? ?else
? ? ? ?if ~(isnumeric(n) || ischar(n)) || ~isscalar(n) || n<0
? ? ? ? ? ?error('MATLAB:hex2bin:InvalidBitArg','N must be a positive scalar numeric.');
? ? ? ?end
? ? ? ?n = round(double(n)); % Make sure n is an integer.
? ?end;
? ?% Actual algorithm
? ?[f,e] = log2(max(d)); % How many digits do we need to represent the numbers?
? ?s = char(rem(floor(d*pow2(1-max(N,e):0)),2)+'0');
end
?? 運(yùn)行結(jié)果
?? 參考文獻(xiàn)
[1] 孫力,黃正謙,傅為民.時(shí)間延遲與超混沌Chen系統(tǒng)相融合的圖像加密算法研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程, 2013(35):8.DOI:CNKI:SUN:KXJS.0.2013-35-019.
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