基于Logistic混沌序列的图像加解密算法matlab仿真

本文涉及的产品
密钥管理服务KMS,1000个密钥,100个凭据,1个月
简介: 基于Logistic混沌序列的图像加解密算法matlab仿真

1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下:

f5ed35bb405f15c93c7fcf3898752d4d_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
5f071289bc802df2cffb9976cb23b33b_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
6b6ca8464be648bb516d17386ffc0a64_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
bd2c58b26acb7a3e75ed0aa6854b92fb_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

2.算法涉及理论知识概要
基于logistic混沌序列的图像加解密算法是一种基于混沌理论的加密算法,它通过混沌序列生成的随机数来改变图像的像素值,从而达到加密的目的。本文将详细介绍基于logistic混沌序列的图像加解密算法。混沌理论是指一类非线性动力学系统的行为,这类系统的特点是具有高度的敏感性依赖于初始条件,即微小的初始条件变化可能会导致系统的演化轨迹产生巨大的差异。混沌理论的兴起与发展,对于科学技术的进步有着重要的推动作用。
logistic混沌系统是一种广泛应用于密码学领域的一维混沌系统,它由以下的迭代公式定义:
x_{n+1}=mu x_n(1-x_n)
其中,x_n为第n次迭代的系统状态,$\mu$为控制参数,通常取值在3.569945至4.0之间,且在这个区间内的不同取值会导致系统产生不同的混沌轨迹。
logistic混沌系统的演化轨迹一般表现为一条分叉的曲线,如图1所示。不同的控制参数mu会导致不同的演化轨迹,因此可以通过调整控制参数的值来获得不同的混沌序列。
三、基于logistic混沌序列的图像加密算法
基于logistic混沌序列的图像加密算法是一种基于混沌理论的加密算法,它通过混沌序列产生的随机数来改变图像的像素值,从而达到加密的目的。
选择一个合适的logistic混沌系统,确定其控制参数mu。将需要加密的图像转化为灰度图像,即将彩色图像转化为单通道的灰度图像。
将灰度图像分割为若干个像素块,并将每个像素块的像素值展开为一个一维的数组。对每个像素块的像素值进行加密,具体步骤如下:
a. 以logistic混沌系统的迭代公式为基础,生成一个与像素块长度相同的混沌序列。
b. 将混沌序列中的值映射到[0,1]之间,作为像素块中每个像素值加密的密钥。
c. 将像素块中的每个像素值与其对应的密钥异或运算,得到加密后的像素值。
将每个像素块的加密后的像素值重新组合成一个二维的像素块,并将所有像素块组合成加密后的图像。
加密后的图像看起来与原图像几乎没有区别,但是由于每个像素值都经过了logistic混沌序列产生的随机数的加密,因此数据的随机性和不可预测性大大增强,从而达到了加密的目的。
解密的过程与加密的过程类似,选择一个合适的logistic混沌系统,确定其控制参数mu。将加密后的图像分割为若干个像素块,并将每个像素块的像素值展开为一个一维的数组。对每个像素块的像素值进行解密,具体步骤如下:
a. 以logistic混沌系统的迭代公式为基础,生成一个与像素块长度相同的混沌序列。
b. 将混沌序列中的值映射到[0,1]之间,作为像素块中每个像素值加密的密钥。
c. 将像素块中的每个像素值与其对应的密钥异或运算,得到解密后的像素值。
将每个像素块的解密后的像素值重新组合成一个二维的像素块,并将所有像素块组合成解密后的图像。解密后的图像与加密前的图像完全一致。
基于logistic混沌序列的图像加解密算法是一种基于混沌理论的加密算法,它通过混沌序列产生的随机数来改变图像的像素值,从而达到加密的目的。由于混沌序列具有高度的随机性和不可预测性,因此基于logistic混沌序列的图像加解密算法具有很高的安全性。

3.MATLAB核心程序
```I0 = imread('lena.png');
img = rgb2gray(I0);

figure;
subplot(121)
imshow(img);
title('原图像');
subplot(122)
imhist(img);

r = 1.58;
x(1) = 0.65;
Rr = size(img,1);
Cc = size(img,2);

%Logistic混沌加密
for n=1:RrCc-1
x(n+1) = r
x(n)*(1-x(n));
end
[VV,II] = sort(x);

%加密
[himg,img_,key] = func_jiami(img,II,Rr,Cc);

[img2] = funcjiemi(img,II,key,Rr,Cc);

figure
subplot(121)
imshow(himg);
title('加密图像');
subplot(122)
imhist(himg);

figure
subplot(121)
imshow(img2);
title('解密图像');
subplot(122)
imhist(img2);

...........................................

figure;
subplot(3,2,1)
SHOWS(x1,y1)
title('原图像Horizontal');

subplot(3,2,3)
SHOWS(x2,y2)
title('原图像Vertical');

subplot(3,2,5)
SHOWS(x3,y3)
title('原图像Diagonal');

subplot(3,2,2)
SHOWS(x4,y4)
title('加密图像Horizontal');

subplot(3,2,4)
SHOWS(x5,y5)
title('加密图像Vertical');

subplot(3,2,6)
SHOWS(x6,y6)
title('加密图像Diagonal');
```

相关文章
|
2天前
|
算法
基于小波变换和峰值搜索的光谱检测matlab仿真,带GUI界面
本程序基于小波变换和峰值搜索技术,实现光谱检测的MATLAB仿真,带有GUI界面。它能够对CO2、SO2、CO和CH4四种成分的比例进行分析和提取。程序在MATLAB 2022A版本下运行,通过小波分解、特征提取和峰值检测等步骤,有效识别光谱中的关键特征点。核心代码展示了光谱数据的处理流程,包括绘制原始光谱、导数光谱及标注峰值位置,并保存结果。该方法结合了小波变换的时频分析能力和峰值检测的敏锐性,适用于复杂信号的非平稳特性分析。
|
3天前
|
算法
基于SOA海鸥优化算法的三维曲面最高点搜索matlab仿真
本程序基于海鸥优化算法(SOA)进行三维曲面最高点搜索的MATLAB仿真,输出收敛曲线和搜索结果。使用MATLAB2022A版本运行,核心代码实现种群初始化、适应度计算、交叉变异等操作。SOA模拟海鸥觅食行为,通过搜索飞行、跟随飞行和掠食飞行三种策略高效探索解空间,找到全局最优解。
|
1天前
|
传感器 算法
基于GA遗传算法的多机无源定位系统GDOP优化matlab仿真
本项目基于遗传算法(GA)优化多机无源定位系统的GDOP,使用MATLAB2022A进行仿真。通过遗传算法的选择、交叉和变异操作,迭代优化传感器配置,最小化GDOP值,提高定位精度。仿真输出包括GDOP优化结果、遗传算法收敛曲线及三维空间坐标点分布图。核心程序实现了染色体编码、适应度评估、遗传操作等关键步骤,最终展示优化后的传感器布局及其性能。
|
3天前
|
算法 数据可视化 数据安全/隐私保护
一级倒立摆平衡控制系统MATLAB仿真,可显示倒立摆平衡动画,对比极点配置,线性二次型,PID,PI及PD五种算法
本课题基于MATLAB对一级倒立摆控制系统进行升级仿真,增加了PI、PD控制器,并对比了极点配置、线性二次型、PID、PI及PD五种算法的控制效果。通过GUI界面显示倒立摆动画和控制输出曲线,展示了不同控制器在偏转角和小车位移变化上的性能差异。理论部分介绍了倒立摆系统的力学模型,包括小车和杆的动力学方程。核心程序实现了不同控制算法的选择与仿真结果的可视化。
31 15
|
1天前
|
监控 算法 数据安全/隐私保护
基于扩频解扩+turbo译码的QPSK图传通信系统matlab误码率仿真,扩频参数可设置
本项目基于MATLAB 2022a实现图像传输通信系统的仿真,涵盖QPSK调制解调、扩频技术和Turbo译码。系统适用于无人机图像传输等高要求场景,确保图像质量和传输稳定性。通过仿真,验证了系统在不同信噪比下的性能,展示了图像的接收与恢复效果。核心代码实现了二进制数据到RGB图像的转换与显示,并保存不同条件下的结果。
16 6
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
基于深度学习的路面裂缝检测算法matlab仿真
本项目基于YOLOv2算法实现高效的路面裂缝检测,使用Matlab 2022a开发。完整程序运行效果无水印,核心代码配有详细中文注释及操作视频。通过深度学习技术,将目标检测转化为回归问题,直接预测裂缝位置和类别,大幅提升检测效率与准确性。适用于实时检测任务,确保道路安全维护。 简介涵盖了算法理论、数据集准备、网络训练及检测过程,采用Darknet-19卷积神经网络结构,结合随机梯度下降算法进行训练。
|
6月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
272 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
6月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
162 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
6月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
138 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
9月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度

热门文章

最新文章