混沌密码与数字图像加密应用

实验项目与实验报告（1 ）

学科：信息与网络安全学号：20134088141 姓名：羊波时间：11月3 日

b(i,j)=key2;

end

end

x=0.4*a+0.6*b;

e=round(x*256);

tt=0.01;

Zimage=(Yimage-(1-tt)*e)/tt;

figure(5)

imshow(Zimage,[]);

加密过程：

①首先将要加密的图片test.gif保存在d盘中，如下图1所示：

图1存在d盘中的test图片

②打开Matlab软件并把上面的加密程序输入软件环境窗口，如下图2所示：

图6加密后的直方图

说明：加密后的灰度直方图分析可以用来衡量加密算法的扰乱性。上图3、图4、图5、图6是加

图8修改图片的名称

②运行之后得出来的结果如下图9、图10、图11、图12所示：

图9加密的原图

图10加密后的图

图11 加密前的图像直方图

图1修改输出语句后的代码

②然后点击编译并运行按钮，在弹出来的窗口中输入你想要的数据数量100、λ的取值（λ≥3.57）3.59

还有初始值0.23456,并回车后得出数据。如下图2所示：

图2运行得出的数据

③接下来把得出的数据复制到Word文档中并绘制成表格的形式以便导入Excel中统计数据。如下图

3所示：

图3通过拷贝在Word中的数据

④然后再利用复制、粘贴功能把数据导入Excel中，并绘制折线图，观察混沌效应。如下图4所示：

图4Excel中的数据与绘制的折线图

说明：从图4折线图中可以看出图像中点的分布总体上是满足混沌现象的。

二、实验原理(信息隐藏)

1.数字信息隐藏技术已成为信息科学领域研究的一个热点。被隐藏的秘密信息可以是文字、密码、图像、图形或声音，而作为宿主的公开信息可以是一般的文本文件、数字图像、数字视频和数字音频等。

2.信息隐藏系统的模型可以用下图1-1来表示。我们把待隐藏的信息称为秘密信息，它可以是版权信息或秘密数据，也可以是一个序列号；而公开的信息则称为宿主信息，如视频、音频片段等。这种信息隐藏过程一般由密钥来控制，通过嵌入算法将秘密信息隐藏于公开信息中，而隐蔽宿主则通过通信信道传递，然后对方的检测器利用密钥从隐蔽宿主中恢复/检测出秘密信息。

秘密信息密

钥

隐蔽宿主

密

钥

秘密信息

编码器检测器

宿主信息宿主信息

图1-1 信息隐藏系统模型

由此也可以看出，信息隐藏技术主要有下述两部分组成：

（1）信息嵌入算法（编码器），它利用密钥来实现秘密信息的隐藏。

（2）隐藏信息监测/提取算法(检测器)，它利用密钥从隐藏宿主中检测/恢复出秘密信息。在密钥未知的前提下，第三者很难从隐藏宿主中得到或删除，甚至发现秘密信息。

实验步骤如下：

1、利用Easycode Boy Plus加密工具对文件进行加密、解密（可对多个文件进行加密）：

①首先打开Easycode Boy Plus加密工具实验环境窗口，然后点击加密命令把需要的加密文件添

加到其中，并输入密码，确认密码，然后点击开始加密，最后会弹出加密成功的窗口，如下图1所示：

图1对文件加密成功

②接下来对刚刚加密的文件进行解密。只要记住刚刚在加密时候设立的密码就可以进行解密，同

样的在Easycode Boy Plus加密工具实验环境窗口点击解密命令，把要解密的文件拖入其中，并输入加密时设的密码，点击开始解密命令即可，如下图2所示：

图2解密成功

2、利用Easycode Boy Plus加密工具将文件编译为EXE自解密文件：

①在Easycode Boy Plus加密工具实验环境窗口点击编译EXE命令，选择“将文件编译为EXE

自解文件”按钮，并把要编译的EXE文件添加在其中，输入密码，确认密码，然后点击开始编译/加密命令即可，如下图3所示：

图3加密成功

②现在已经很明显的发现文件已成了应用程序，并在打开的时候要要输入之前设的密码，然后勾

选解密后删除自解文件即可自解密并得到原来的文件类型，如下图4、图5、图6所示：

图6解密过程

图7自解密完成

图8得到原来的文件类型

说明：根据多次实验得出对EXE文件加密保护以及去除EXE文件密码保护或自解密壳操作步骤其实是差不多的。

3、利用Easycode Boy Plus加密工具对文件进行嵌入：

①以下是两张不同格式的图片，把静态图（左）嵌入动态图（右）中，如下图1所示：

图1嵌入之前的原图

②在Easycode Boy Plus加密工具实验环境窗口点击文件嵌入按钮，并把静态图拖入作为记住文

件，把动态图拖入作为嵌入文件；并设置密码，确认密码，然后点击嵌入文件命令即可嵌入成功，并发现嵌入文件（动态图）通过我们的肉眼看不出有什么变化，如下图2、图3所示：

图2信息隐藏成功

图2嵌入后文件未改变

③接下来对以上嵌入文件进行还原。首先把寄生文件（静态图）与寄主文件（动态图）拖入，并

输入密码，点击释放文件按钮即可，如下图3所示：

图3释放文件成功

○4以下是释放文件后得到的原来的寄主文件（动态图、最右边），如下图4所示：

图4