Henon混沌图像加密研究

1、基于 Henon 混沌映射的图像加密 DSP 系统实现一 实验目的1. 熟悉具有分组密码结构特性的混沌映射;2. 熟悉 DSP 实验箱进行图像加密研究;3. 掌握利用二维 Henon 混沌映射实现图像像素扩散加密的原理;4. 培养学生从事高维信号安全保护的动手编程能力。二 实验内容1. 实验原理用 Henon 映射产生的序列对图像进行异或运算,实现图像的加解密。 Henon 混沌映射是典型的二维离散混沌映射,其方程:121+-=+n n n y px x n n qx y =+12. 实验步骤图像加密算法步骤:设 (n m y x I , 为初始图像,其中 y x , 代表像素的位置信息, n

2、 m 表示图像的大小,其中加密过程可描述如下 :(1 生成混沌序列,设定初始值 x(1与 y(1, Henon 混沌系统的控制参数 p 与 q ,利用 Henon 映射生成两个长度为 (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 ,将 x(i与 y(j按顺序保存在 n m 数组中,进而将其转换成 n m 矩阵,表示 为 I1。(2 异或运算 :将初始图像表示为 I ,做异或运算 I2= I I2,从而实现 对初始图像的置乱加密, 得到最终的加密图像 I2。 该算法流程图如下所示:加密算法流

3、程图3. 实验源代码(见附录三 实验内容及步骤1.采用 Matlab 编写图像加解密程序并仿真测试 (详细代码见附录 1 ;2.采用在 DSP 环境下实时运行的图像加解密实际程序;3. 对加密图像 1维直方图计算出灰度概率方差。四 实验结果及分析实验结果如下图所示 原 始 图 像 加 密 图 像解 密 图 像五 实验总结与心得通过运用 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

4、运算的特 性对图像信息进行加解密,使图像信息的到保护。附录 代码clear all;I=imread('cameraman.tif' subplot(221;imshow(I;xlabel('原始图像 ' 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('加密图像 ' %解密for i=1:mfor j=1:nI(i,j=bitxor