常見(jiàn)的圖像置亂加密算法
admin 在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中有些圖片數(shù)據(jù)是需要加密的,如軍用衛(wèi)星照片、設(shè)計(jì)圖紙、患者病例等。這些數(shù)據(jù)一旦被非法獲取,則會(huì)泄露個(gè)人隱私,嚴(yán)重的甚至?xí)绊憞?guó)家安全,這些重要的圖像數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上傳播必須要進(jìn)行有效的加密。
圖像置亂技術(shù)就是一種針對(duì)圖像信息的加密技術(shù),這一技術(shù)可以將原始圖像變得雜亂無(wú)章,使變換后的圖像無(wú)法反映原始圖像的信息,這樣即使圖像信息被非法獲取,獲取者也無(wú)法從中直接獲取有用信息。那么接下來(lái)我們就來(lái)看看常見(jiàn)的圖像置亂加密算法。
常見(jiàn)的圖像置亂加密算法
基于Arnol變換的圖像置亂加密算法
Arnold變換是俄國(guó)數(shù)學(xué)家VladimirI.Arnold提出的一種變換,一幅N×N的數(shù)字圖像的二維Arnold變換定義為:
其中x,y∈{0,1,2,…,N-1}表示變換前像素的位置,x′,y′表示變換之后的像素位置,mod為模運(yùn)算。數(shù)字圖像可以看為一個(gè)二維矩陣,經(jīng)過(guò)Arnold變換之后圖像的像素位置會(huì)重新排列,這樣圖像會(huì)顯得雜亂無(wú)章,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像的置亂加密效果。
Fibonacci變換加密算法
Fibonacci數(shù)列是1202年意大利數(shù)學(xué)家Fibonacci提出的,Fibonacci變換是Fibonacci數(shù)列在數(shù)字圖像處理中的一種應(yīng)用,Fibonacci變換定義為：
其中參數(shù)的定于與Arnold變換中的相同,只是變換矩陣不同。
Hilbert曲線變換加密算法
Hibert曲線是德國(guó)數(shù)學(xué)家Hilbert給出的一種充滿空間(Space2filling)、非自交(Self2avoiding)、自相似(Self2similiar)的簡(jiǎn)單(Simple)曲線。按照曲線的走向遍歷圖像中所有像素點(diǎn),以遍歷順序?qū)D像重新排列,就可以生成一幅新的圖像,生成的新圖像是“雜亂”的。
仿射變換加密算法
放射變換的一般形式為：
需要選取適當(dāng)?shù)膮?shù)a,b,c,d,e,f當(dāng)滿足Δ=a bc d=±1時(shí),以整數(shù)提升對(duì)式進(jìn)行分解,使圖像坐標(biāo)(x,y)變換為(x′,y′),可以進(jìn)行多次迭代從而達(dá)到圖像置亂的目的。
幻方變換加密算法
以自然數(shù)1,2,…,n3n為元素的n階矩陣
其中c為常數(shù),稱A為n階幻方?；梅阶儞Q根據(jù)幻方矩陣A中的自然數(shù)序號(hào)跟圖像中的像素點(diǎn)按照行列一一對(duì)應(yīng),通過(guò)將A中元素移動(dòng)到序號(hào)為mod(n3n)+1的位置實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的置亂變換。
小知識(shí)之?dāng)?shù)字圖像：
數(shù)字圖像是目前最流行的多媒體形式之一，在政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防、教育等方面均有廣泛應(yīng)用。對(duì)于某些特殊領(lǐng)域，如軍事、商業(yè)和醫(yī)療，數(shù)字圖像還有較高的保密要求。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像保密，實(shí)際操作中一般先將二維圖像轉(zhuǎn)換成一維數(shù)據(jù)，再采用傳統(tǒng)加密算法進(jìn)行加密。
