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篇1:基于变形分数傅里叶变换的六重密钥图像加密
基于变形分数傅里叶变换的六重密钥图像加密
提出一种利用变形分数傅里叶变换和双随机相位编码对图像加密的方法.对要加密的图像分别进行两次变形分数傅里叶变换和两次随机相位函数调制,使加密图像的密钥由原来两重增加到六重.利用全息元件,可以用光学系统实现这种加密和解密变换.计算机模拟结果表明,只有当六重密钥都完全正确时,才能准确地重建原图像,这种六重密钥加密方法提高了图像信息的.安全保密性.
作 者:王红霞 赵玮 刘长文 张瑜 刘皓淳 WANG Hong-xia ZHAO Wei LIU Chang-wen ZHANG Yu LIU Hao-chun 作者单位:第二炮兵工程学院,物理教研室,西安,710025 刊 名:光子学报 ISTIC PKU英文刊名:ACTA PHOTONICA SINICA 年,卷(期): 36(4) 分类号:O438 关键词:信息光学 变形分数傅里叶变换 双随机相位编码 图像加密篇2:加密密钥
加密算法通常是公开的,现在只有少数几种加密算法,如DES和IDEA等,一般把受保护的原始信息称为明文,编码后的为密文。尽管大家都知道使用的加密方法,但对密文进行有正确的密钥,而密钥是保密的。
一、保密密钥和公开/私有密钥
有两类基本的加密算法保密密钥和公开/私有密钥。在保密密钥中,加密者和解密者使用相同的密钥,也被称为对不对称密钥加密,这类算法有DES和IDEA。这种加密算法的问题是,用户必须让接收人知道自己所使用的密钥,这个密钥需要双方共同保密,任何一方的失误都会导致机密的泄露。而且在告诉收件人密钥过程中,还需要的防止任何人发现或偷听密钥,这个过程被称为密钥发布。有些认证系统在会话初期用明文传送密钥,这就存在密钥被截获的可能性。用保密密钥对信息加密。另一类加密技术是公开/私有密钥,与单独的密钥不同,它使用相互关联的一对密钥,一个是公开密钥,任何人都可以知道,另一个是私有密钥,只有拥有该对密钥的人知道。如果有人发信给这个人,他就用他的私有密钥进行解密,而且只有他持有的私有密钥可以解密。这种加密方式的好处显而易见。密钥只有一个人持有,也就更加容易进行保密,因为不需在网络上传送私人密钥,也就不用担心别人在认证会话初期劫持密钥。用公开/私有钥技术对信息进行加密,下面把公开/私有密钥技术总结为以下几点:
1、公开钥/私有密钥有两个相互关联的密钥。
2、公开密钥加密的文件只有私有密钥能解开。
3、私有密钥加密的文件只有公开密钥能解开,这一特点被用于PGP(pretty good privacy),
二、摘要函数(MD2、MD4和MD5)
摘要是一种防止改动的方法,其中用到的函数叫摘要函数。这些函数的输入可以是任意大小的消息,而输出是一个固定长度的摘要。摘要有这样一个性质,如果改变了输入消息中的任何东西,甚至只有一位,输出的摘要将会发生不可预测的改变,也就是说输入消息的每一位对输出摘要都有影响。总之,摘要算法从给定的文本块中产生一个数字签名(fingerprint或message digest),数字签名可以用于防止有人从一个签名上获取文本信息或改变文本信息内容。摘要算法的数字签名原理在很多加密算法中都被使用,如S/KEY和PGP(pretty good privacy)。现在流行的摘要函数有MD4和MD5,下面就来讨论一下它们。记住,客户机和服务器必须使用相同的算法,无论是MD4还是MD5,MD4客户机不能和MD5服务器交互。MD2摘要算法的设计是出于下面的考虑:利用32位RISC结构来最大其吞吐量,而不需要大量的替换表(substitution table)。MD4算法将消息的给予对长度作为输入,产生一个128位的指纹或消息化。要产生两个具有相同消息化的文字块或者产生任何具有预先给定指纹的消息,都被认为在计算上是不可能的。MD5摘要算法是个数据认证标准。MD5的设计思想是要找出速度更快但更不安全的MD4中潜在的不安全,MD5的设计者通过使MD5在计算上慢下来。,以及对这些计算做了一些基础性的改动来解决这个问题。MD5在RFC1321中给出文档描述,是MD4算法的一个扩展。
篇3:图像加密论文报告
南 昌 大 学
工程硕士学位论文工作计划及选题报告
姓 名: xx 学号: 工作单位:入学日期: xxxx年 x月
工程领域:电子与通信工程研究方向: 信息安全 所在院、系: 信息工程学院电子信息工程系 指导教师: xxx 、 职称: xx 、
论文题目 压缩感知算法分析及其在图像加密中的应用
. 20xx年11月 28日
关于工程硕士专业学位研究生
选题报告的若干要求
学位论文是工程硕士专业学位研究生研究成果的总结,是能否授予工程硕士专业学位的一个重要标志。为了保证学位论文的质量,特制定本要求。
一、学位论文选题应直接来源于生产实际或者具有明确的生产背景和应用价值,可侧重从以下几个方面选取:
一个完整的工程项目策划、工程设计项目或技术改造项目;
技术攻关研究专题;
新工艺、新设备、新材料、新产品的研制与开发;
论文选题应具有一定的技术难度、先进性和工作量,能体现作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。
工程硕士研究生在导师指导下结合所在企业目前的技术改造、技术革新、引进等技术难题或科研攻关项目。通过阅读文献资料、实际调查,进行初步的研究工作后,撰写“文献综述报告”和“开题报告”。
二、工程硕士在确定学位论文课题后,要写出选题报告。选题报告包括“文献综述报告”和“开题报告”两部分。文献阅读和选题工作一般从全部课程学习完成后进行。
三、进行“文献综述报告”以前,要大量阅读与论文课题有关的学术论文。通过阅读文献,要掌握论文课题所在研究领域国内外的学术动态和发展前沿。
在文献阅读的基础上,撰写“文献综述报告”。内容包括:论文课题所在研究领域国内外的学术现状、前沿问题、发展趋势等,要对文献涉及的主要原理、技术和方法进行总结、归纳和述评。所阅读的文献目录要在附录中一一列出。
“文献综述报告”完成后,交导师评阅。导师要写出评语,导师认为综述报告不合格,要继续阅读文献,重新撰写。
四、在文献阅读和调研的基础上撰写“开题报告”。
“开题报告”应包括以下内容:
1、选题依据、课题来源、学术价值和对社会、经济发展和科技进步的意义;
2、简要的文献综述,说明当前本研究领域学术发展现状、趋势、进一步的研究方向。阐明当前有关方面的最新成果和发展动态;
3、拟解决的生产实际的主要问题和关键技术及难点、拟采取的技术路线、实施方案;
4、技术可行性论证、资料来源或实验设备的可能性,可能出现的困难与问题及解决方法与措施;
5、预期达到的成果,可能取得的创新之处;
6、研究进程计划及时间安排,工作量估计和经费概算;
7、其他与开题有关的主要参考文献和调查研究情况等。
五、工程硕士完成“开题报告”后,交给导师审阅通过后,确定开题报告会议的时间和邀请的专家名单。
开题报告会议可以由导师主持,可设一秘书记录、整理会议材料。报告时间一般不超过半小时。与会专家和其他参加人员可以提问、质询。报告会议后,工程硕士本人和其他与会人员退场,与会专家对开题报告进行评议。导师介绍工程硕士“文献综述报告”撰写情况,与会专家对选题进行评议、讨论,秘书汇总与会专家的评议和意见。会议以无记名投票方式对开题情况评分,按“优秀”、“合格”、“基本合格”和“不合格”四级评分。最后,要在“选题情况表”上填写专家意见和评分,与会专家要签名。
六、工程硕士应认真吸收专家意见,并与导师商议,在“选题报告”上填写对原报告的修改大纲。同时将详细的修改内容附在原开题报告之后,原报告不作更改。“论文工作计划及选题报告”交研究生院,作为学位授予的依据之一。
开题报告评为“不合格”者,可在一个月内再作一次。第二次仍为“不合格”者取消做论文的资格,按结业处理。

篇4:图像加密论文报告
燕 山 大 学
本科毕业设计(论文)开题报告
课题名称:图像加密技术的 java实现
学院(系):里仁学院
年级专业:
学生姓名:杨合如
指导教师:刘剑鸣
完成日期:20xx.3.23
一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义
(一)本课题国内外研究动态
数字图像加密源于早期的经典加密理论,其目的是隐藏图像本身的真实信息,使窃取者或无关人员,在收到加密消息后无法获得原始图像,而接收方,则可用预先约定的密钥和解密方法,方便地把收到的加密信息解密出来。
图像加密主要有以下几种方法:基于矩阵变换/像素置换的图像加密算法、基于密钥分割与秘密共享的图像加密算法、基于现代密码体制的图像加密算法和基于混沌理论的图像加密算法。下面简要阐述它们各自加密算法的原理、特点,分析各种算法的优缺点及发展趋势。
(1)基于矩阵变换/像素置换的图像加密技术
基于矩阵变换/像素置换的图像加密技术,基于arnold变换的系列置乱方法,可以等效为对图像矩阵进行有限步地初等矩阵变换,从而打乱图像像素的排列位置。但初等矩阵变换是一种线性变换,其保密性不高。基于arnold变换的加密算法和基于幻方的加密算法是不能公开的,这是因为加密算法和秘钥没有有效地分开,这和现代密码体制的要求是不相容的,即它不符合kerckhoffs准则,而属于古典密码体制的范畴。在实际应用中应该加以适当的改进,有两种方法:一是使这类加密算法的保密性提高;二是要使这类加密算法符合kerckhoffs准则,适应现代密码学的要求。另外,基于arnold变换的图像加密算法含有其动力学系统的庞加莱回复特性,而幻方矩阵也是由有限域上的元素所组成的,因而都容易受到唯密文迭代攻击,因而从根本上来说这类算法是不能公开的。从加密算法不能公开、秘密不是完全依赖密钥这一点来看,这类加密算法是属于被淘汰之列的,除非它们能和其它的加密算法有效地结合,从而符合现代加密体制的规范。
(2)基于秘密分割与秘密共享的图像加密
基于秘密共享的加密算法是基于shamir在1979年提出的密钥分存的概念。之后,在1994年欧密会上naor和shamir共同提出二值图像信息的共享方案。密钥分存的优点在于个别子密钥的泄漏不至于引起密钥的泄漏,而个别子密钥的损失也不至于影响密钥的恢复。算法简单直观,安全性好,具有较好的抗干扰性能。其缺点是图像数据量发生膨胀,这在图像数据本来就很庞大的情况下给图像的网络传输带来了严重的困难,限制了这种加密算法在实际中应用,而且对于采用这种门限方案的算法其恢复出的图像的对比度会有所下降。在密钥分存领域,我国学者曹珍富做了许多开创性的工作:他基于有限集合理论设计的二级(k,n)门限的方法,可以有效地发现冒充特有子密钥的人或蓄意破坏者,与密钥分存紧密相连的一个概念是密钥托管问题。在文献中,文中作者基于公钥密码加密算法、门限方案、认证方案和签名算法,提出一种新的基于公钥密码的托管方案,解决了shamir所提出的密钥托管方案中的关键问题,即“用户的密钥完全依赖于可信赖的托管机构”问题(实际上没有一个机构可以完全信赖)。关于密钥分存,常见的算法还有dhamir基于lagrange插值公式的密钥分存方法,asmuth-bloom方法。
(3) 基于现代密码体制的图像加密
claude shannon于1949年发表了一篇题为“保密系统的信息理论”的文章,用信息论的观点对信息保密问题做了全面地阐述,建立了现代密码学理论。对于图像数据来说,这种加密技术就是把待传输的图像看作明文,通过各种加密算法,如des,rsa等,在秘钥的控制下,达到图像数据保密通信。这种加密机制的设计思想是加密算法可以公开,通信的保密性完全依赖于秘钥的保密性(即满足kerckhoffs准则)。
私钥密码体制和公钥密码体制各有其应用场合。一般来说,在保密性要求较高的场合,如军方、政府部门等国家要害部门一般采用私钥密码体制(如白宫电话专线采用一次一密的流密码加密体制)。而在一般的应用场合,如一般的企业部门及个人一般采用公钥密码加密体制。这是因为公钥密码体制秘钥管理比较方便,但它的加密秘钥是公开的,密码分析者可以采取一些主动攻击方式,对加密秘钥进行替换,进而窃取机密数据。
基于密码学概念的图像信息加密技术随着密码学的发展,其保密部分按照保密通信本身——>保密密码算法和秘钥——>保密秘钥——>保密解密秘钥的顺序,其保密部分在逐渐缩小。但总的发展方向是基于kerckhoffs准则的现代密码体制,并且根据不同的应用场合选择不同的加密算法。
(4) 基于混沌理论的图像加密基于混沌的图像加密技术是近年来才发展起来的一种密码技术。它是把待加密的图像信息看成是按照某种编码方式编成的二进制数据流,利用混沌信号来对图像数据流进行加密。混沌现象是美国气象学家lorenz早在1963年在研究模拟天气预报时发现的。当时他是把大气的动态方程简化成了三阶非线性方程(后来被称之为lorenz方程),应用当时的计算技术,结果发现这个确定性方程的动力学演化具有类似随机的性质,发现了著名的lorenz吸引子,因而推断出长期的天气预报是不可能的结论(即著名的“蝴蝶效应”)。后来,美国生物学家robert.may在研究生物的种群变换的logistic方程时,也发现了这个确定性的动力学系统的`演化具有混沌的特征,即对初始条件极端敏感。
近年来,混沌现象的应用研究已越来越受到人们的重视,其中混沌保密技术的研究已经成为国内外的热门课题。混沌系统用于数据加密最早由英国数学家matthews提出,从此人们开始了混沌密码的研究。混沌信号具有的非周期性、类噪声的特性,使得它具有天然的隐蔽性;对初始条件和微小扰动的高度敏感性,又使混沌具有长期的不可预测性。混沌信号的隐蔽性和不可预见性使得混沌适宜保密通信。在基于混沌理论的密码技术加密算法体制中,密钥的设计和所参与的运算机制,使其具有位错误扩散作用,即两个长度完全相同的密钥,只要存在一位的差异,两个密钥的非线性变换的结果是截然不同的。它实现了不同的密钥将导致加密或解密的非线性变换结果的全局性差异,从而保证了用户密钥使用唯一的属性。
混沌系统本身是非线性确定性系统,某些确定而简单的动力学系统产生的混沌信号能表现出非常复杂的伪随机性(这符合shannon所提出的密码设计应遵循的混乱规则),它们难以预测、任何微小的初始偏差都会随时间而被指数式放大(这符合shannon所提出的密码设计应遵循的扩散规则),因此,关于初始状态的少量参数就可以产生满足密码学基本特性的混沌密码序列,具有自然的伪随机性,因而特别适合用于进行图像保密通信。
(二)选题的依据和意义
本文根据混沌理论的图像加密技术,进一步研究混沌加密算法对图像进行加密,本文的研究密钥空间大、保密性能好、加/解密速度快,非常适合因特网实时的图像加密和传输。近年来,随着对混池加密技术的研究,混沌的破译技术也在同步进行。short通过多步非线性预测的方法先后破译了混沌掩盖与混沌凋制的加密方案。他们分析的混沌系统都是针对低维混沌系统,可见低维混沌系统的保密性能有待于研究新的方法加以解决,其可能的出路在于寻找演化规律更加复杂、更随机的超混沌加密方案,并借鉴现代密码学已经取得的成就,吸取其精华,设计出既符合现代密码学体制要求,要肯足够的保密强度,而且实现又比较简单的“复合密码体制”.
本文在对已有的混沌图像加密方法进行学习和掌握的基础之上,又做了进一步认真的研究,考虑到大多数混沌序列发生器都是采用低维的单混沌系统,密钥空间小,容易被破译,提出了三维的混沌序列发生器来产生随机混沌序列加密。
本文的研究成果在混沌密码学方面对现有的实际技术或理论算法有推动作用。今后可以进一步研究混沌技术与现有标准算法相融合的方法,寻找混沌技术与现有标准算法的最佳结合点,利用标准算法的健壮性、实用性、安全性,结合混沌现象特有的优点,提高系统的安全性和抗破译性。新的加密技术还在不断涌现,这些加密技术的研究必将对数字图像加密技术产生深远的影响。
二、研究的基本内容,拟解决的主要问题
(一)本次设计研究的基本内容
1、本文设计一个基于三维混沌 cat 映射的图像加密方案。首先就是要根据混沌cat映射的主要特征和混沌密码学的基本原理寻找一种将其转换为三维的一种方法,提出一种基于三维cat映射的图像加密方案。
2、本文设计成果是成功的对图像进行加密和解密,这就涉及到一个加密解密软件的设计,我要逐步设计这个软件的各个分支以及组成部分。如:边框、菜单栏、页面、窗口、按钮、滚动条、面板等软件的外观设计。
3、本文的重点和难点就在于java编程。这其中涉及到这个加密软件各个外观组件的编程,还涉及到混沌密码学原理应用到java实际编程中的细节。最后还要反复调试与修改,完成加密和解密以及整个软件的编程。
(二)拟解决的主要问题
1、如何对图像进行加密解密。
这是本课题首要解决的问题,分析加密的结构特点,完成加密与解密过篇二:混沌理论开题报告
理学院
学士学位论文开题报告
《 混沌理论初步及其数值求解》
专 业: 信息与计算科学
姓 名:王淼
班 级: 0901112
学 号:09
时 间: 20xx年05月
指导教师: 周林华
混沌理论初步及其数值求解
一、本课题的研究目的和意义
19世纪末,20世纪初,在天体力学的研究中,法国数学家j.h. poincaré发现三体间的引力作用与两体间的不同,三体间的相互作用能产生出惊人的复杂行为,其动力学方程的解具有不可预测性,是无法求出精确解的。其实,这是保守系统中的一种混沌,从而使j.h.poincaré成为最早了解混沌可能存在的第一人。混沌是指发生在确定性系统中的随机过程。一个确定性的系统,其行为却表现为不确定性、不可重复、不可预测,这就是混沌现象。大自然中混沌的现象无处不在:河流的漩涡;烟囱发出的滚滚浓烟;天气的变化;虫口的增长;心脏搏动的不规则性等等这些都是混沌现象。在混沌理论的研究中,各种混沌现象不断被发现,它几乎存在于一切科学领域,尤其是在物理学、数学、天体力学、流体力学、生物学等方面。如今,混沌理论在信息科学、医学、生物、工程等领域具有非常广泛的应用价值。因此,在科学研究领域中,混沌理论被认为是20世纪人类在认识世界和改造世界中富有创造性的一次
大革命。
二、国内外研究现状
混沌是在确定的系统中出现的一种貌似无规则、类似随机的现象,在非线性动力学系统中属于一种特有的运动形式。混沌学是近几十年发展起来的一门十分活跃的前沿学科,它是非线性科学的一个重要分支,与量子物理和相对论一起被称为二十世纪三项重要科学发现[2] 。如果说“相对论消除了关于绝对空间与时间的幻想,量子力学 消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦。”那么“混沌就是消除了拉普拉斯关于决定论式可预测性的幻想。”1963年,美国气象学家e.n.lorenz的“蝴蝶效应”问世以来,混沌的研究得到了广泛的关注。混沌系统对初始条件和混沌参数的微小变化非常的敏感,是一种高度复杂的非线性动态系统,正是混沌运动的这些奇异特性,在很长的一段时间内,人们的头脑中形成了这样一种错误的观念,即混沌是不可控制的、不可靠的,同样重构完全相同的混沌系统也是不切实际的。直到1988年,a.hubler发表了控制混沌的第一篇文章[3],开创了研究混沌控制的先驱。中国学者郝柏林、郑伟谋在莫斯科国立大学将符号动力学应用于混沌研究的基础上,开始将符号动力学从一维系统推广到二维系统的研究。
近年来,混沌理论的应用得到了迅速发展,在许多方面都取得了一定的成果。如通信技术方面,混沌信号的类随机性以及产生方式简单等特点,使其在保密通信方面显示出得天独厚的优越性。混沌遮掩利用混沌波作为载波,对信号源进行加密和混沌同步实现掩盖通信,但是这种方法要求混沌信号的带宽要能够掩盖信息信号,如果不能满足这个条件,被加密的信息信号很容易通过线性滤波被提取出来。混沌理论在医学方面也得到应用,现有研究表明,心动周期信号具有混沌特征,研究发现对估计某些疾病的严重性来说,混沌特征参数是现有的功率谱参数更敏感的指标。国内外将混沌理论用于医学研究的报导主要限于脑电、心电方面的研究,以及在心脑血管学流动力学方面的应用。我国学者近年的一些在医学上研究成果指出人们大脑处于积极状况时,脑电图的波形是混沌的,当人们睡眠或不思考问题时,脑电图显示周期性波形,由此进一步研究可以构成了神经元动作的模型。在模式识别方面,可利用混沌轨迹对初始条件的敏感依赖性这一特点,通过混沌动力学系统构成模式识别系统。在图象数据压缩方面,把复杂的模式作为简单的混沌动力学系统的吸引子再现出来。把复杂的图象数据用一组能产生混沌吸引子的简单动力学方程代替。此时只需要记忆存贮这组动力学方程组的参数,相对于原始图象数据,数据量大大地减少了,从而实现了图象数据压缩。近年来关于混沌应用的报道大量涌现表明人们已从单纯研究混沌现象转向开发和驾驭混沌的种种特性以解决一些实际工程技术问题。
三、主要研究内容及要求
混沌理论是目前非线性科研的前沿问题。利用映射、导数、稠密性等基本数学理论,学习混沌的定义和等价判据,并进一步研究混沌现象的数值计算方法。基于上述理论,讨论应用研究中经常用到的logistic映射等的混沌存在性,以及研究作为发现混沌现象的洛伦茨模型的混沌数值解。
具体要求:
1、 熟练掌握数学分析中的相关知识;
2、 初步掌握符号动力系统及混沌的定义和等价判据;
3、 掌握使用matlab软件对混沌进行数值模拟;
4、 开题报告需给出国内外研究现状,研究方案和技术路线,进度
安排等;查阅国内外近几年的文献,仔细阅读至少12篇,了解目前的研究现状,文献综述全面,并列出相关的参考文献;外文翻译中专业词汇必须翻译准确,语法语意基本正确;
5、 论文完成题目内容,字数要求在10000—15000字,格式符合长
春理工大学本科生毕业设计(论文)规范化要求。
四、进度安排
第1-2周,完成开题报告,初步理解论文;
第3-4周,撰写综述,整理,总结相关文献并翻译英文文献; 第5-10周,钻研相关文献,撰写绪论并完成论文初稿; 第11-15周,修改论文,定稿;
第16周,准备论文答辩
[1] 卢侃,孙建华,欧阳容百,黄来友(译),混沌动力学,上海翻译出版社,1992.
[2] 王树禾 ,微分方程模型与混沌,中国科学技术大学出版社,.篇三:数据加密与解密开题报告
合肥师范学院本科毕业论文(设计)开题报告
篇5:用最佳方法来管理加密密钥
“传输中的数据”密钥管理系统在加密数据“休息”的时候不起作用有两个原因,
第一个原因是传输中的数据加密没有密钥存储的概念。一旦你从一个密钥转移到另一个密钥,旧的密钥就不再需要了。然而,在加密存储的数据时,密钥是正常变化的。旧的密钥必须要保留,否则使用旧的密钥加密的数据就无法读了。第二个原因是如果这个密钥丢失就无法重新建立连接。如果由于损坏或者丢失密钥造成一个虚拟专用网中断,你要做的事情就是重新建立这个连接。然而,如果你丢失了或者损坏了你用来存储一段数据的密钥,那么,那个数据就永远丢失了。这就是好的密钥管理系统必须要跟踪在什么地方使用了什么密钥以及必须要保证没有任何人访问过这些密钥的原因。
目前用来存储加密数据的密钥系统主要有两种类型:单密钥和多密钥系统。单密钥系统使用某种类型的密钥加密数据,简单地拥有这个密钥对于解密数据就全够用了。如果一个 获得了那个密钥,他或者她就能够阅读你的加密的数据,
这是所有密钥系统中最简单的。
因此,与单密钥系统有关的第一件事情就是创建一个密钥记录,记录系统中使用的密钥以及什么时候使用了这些密钥。这个记录包括当前的密钥和以前创建的目前仍在用来存储数据的磁带的密钥。如果发现一个密钥存在被攻破的可能性,你要立即改变这个密钥并且在密钥记录中登记。
你对单密钥系统做的第二件事情是在存储密钥记录的周围放上你自己的流程。你要尽一切努力保证没有一个单个的人能够访问这个密钥记录。例如,存储密钥记录与你的磁带分开,保证至少必须有两个人在另一个记录中登录才能访问这个密钥记录。
多密钥系统是完全不同的。这些系统使用一套密钥加密数据,使用另一套密钥对管理员进行身份识别。管理员从来不会真正看到用来加密数据的密钥。他们只能看到他们的用户名和密钥。即使一个管理员能够偷走用来存储加密密钥的数据库,他或者她也不能用这些偷来的密钥阅读你的备份磁带,除非他或者她拥有授权使用这些密钥的系统。授权系统使用这些密钥的方式每个厂商都不一样。但是,一种方法是使用一种密钥法定人数的概念。这就是要授权一个新的系统,必须要多个人输入用户名和密钥,有时候还需要插入一个物理的密钥卡。完成这个工作之后,这个加密密钥就可以在那个系统上使用了。这种做法可以防止一个恶意的员工窃取你的磁带和加密密钥并且利用这些数据。
篇6:用最佳方法来管理加密密钥
“传输中的数据”密钥管理系统在加密数据“休息”的时候不起作用有两个原因,第一个原因是传输中的数据加密没有密钥存储的概念。一旦你从一个密钥转移到另一个密钥,旧的密钥就不再需要了。然而,在加密存储的数据时,密钥是正常变化的。旧的密钥必须要保留,否则使
“传输中的数据”密钥管理系统在加密数据“休息”的时候不起作用有两个原因。第一个原因是传输中的数据加密没有密钥存储的概念。一旦你从一个密钥转移到另一个密钥,旧的密钥就不再需要了。然而,在加密存储的数据时,密钥是正常变化的。旧的密钥必须要保留,否则使用旧的密钥加密的数据就无法读了。第二个原因是如果这个密钥丢失就无法重新建立连接。如果由于损坏或者丢失密钥造成一个虚拟专用网中断,你要做的事情就是重新建立这个连接。然而,如果你丢失了或者损坏了你用来存储一段数据的密钥,那么,那个数据就永远丢失了。这就是好的密钥管理系统必须要跟踪在什么地方使用了什么密钥以及必须要保证没有任何人访问过这些密钥的原因。
目前用来存储加密数据的密钥系统主要有两种类型:单密钥和多密钥系统,
单密钥系统使用某种类型的密钥加密数据,简单地拥有这个密钥对于解密数据就全够用了。如果一个 获得了那个密钥,他或者她就能够阅读你的加密的数据。这是所有密钥系统中最简单的。
因此,与单密钥系统有关的第一件事情就是创建一个密钥记录,记录系统中使用的密钥以及什么时候使用了这些密钥。这个记录包括当前的密钥和以前创建的目前仍在用来存储数据的磁带的密钥。如果发现一个密钥存在被攻破的可能性,你要立即改变这个密钥并且在密钥记录中登记。
你对单密钥系统做的第二件事情是在存储密钥记录的周围放上你自己的流程。你要尽一切努力保证没有一个单个的人能够访问这个密钥记录。例如,存储密钥记录与你的磁带分开,保证至少必须有两个人在另一个记录中登录才能访问这个密钥记录。
多密钥系统是完全不同的。这些系统使用一套密钥加密数据,使用另一套密钥对管理员进行身份识别。管理员从来不会真正看到用来加密数据的密钥。他们只能看到他们的用户名和密钥。即使一个管理员能够偷走用来存储加密密钥的数据库,他或者她也不能用这些偷来的密钥阅读你的备份磁带,除非他或者她拥有授权使用这些密钥的系统。授权系统使用这些密钥的方式每个厂商都不一样。但是,一种方法是使用一种密钥法定人数的概念。这就是要授权一个新的系统,必须要多个人输入用户名和密钥,有时候还需要插入一个物理的密钥卡。完成这个工作之后,这个加密密钥就可以在那个系统上使用了。这种做法可以防止一个恶意的员工窃取你的磁带和加密密钥并且利用这些数据。
篇7:图像傅里叶变换、反变换的实现
课程名称:数字图像处理
组 长: 王文雄 学号:30590323 年级专业班级:07通信3班 成员一: 庞柱坚 学号:200730590318 年级专业班级:07通信3班 成员二: 王弥光 学号:200730590322 年级专业班级: 07通信3班 成员三: 学号: 年级专业班级:07通信3班
指导教师 邓继忠
报告提交日期
6 月1日
项目答辩日期
20 6 月1日
目 录
1. 项目要求............................................................... 3 2. 项目开发环境........................................................... 3 3. 系统分析............................................................... 3 3.1. 系统的主要功能分析 ............................................... 3 3.2. 系统的关键问题及解决方法(或思路) ............................... 6 4. 系统设计............................................................... 8 4.1. 程序流程图及说明 ................................................... 8 4.2. 程序主要模块(或功能)介绍 ........................................ 10 4.2.1. 一维 FFT 和 IFFT ............................................. 10 4.2.2. 二维图像 FFT 和 IFFT: ....................................... 11 5. 实验结果与分析........................................................ 12 5.1. 实验结果 .......................................................... 12 5.2. 项目的创新之处 .................................................... 13 5.3. 存在问题及改进设想 ................................................ 13 6. 心得体会.............................................................. 14 6.1. 系统开发的体会 .................................................... 14 6.2. 对本门课程的改进意见或建议 ........................................ 14 7. 附件一................................................................ 15
1. 项目要求
1.基本要求:自修教材相关内容(P52-74)或其它参考资料,在CVI下编程对尺寸为2N(N为正整数)的图像进行FFT(快速傅里叶变换)和(快速傅里叶反变换)。 (不能利用CVI下的函数)
2.题目拓展:编程实现任意大小图像的二维傅立叶的变换与反变换。
2. 项目开发环境
项目开发环境主要分为软件环境和硬件环境
软件:Lab Windows/CVI和IMAQ_Vision for LabWindows/CVI。Lab Windows/CVI是美国National Instrument(简称NI)公司开发的基于C语言的虚拟仪器开发平台,适用于自动测试、自动控制、测试仪器通信、测试硬件控制、信号分析及图像处理等软件的开发。经过版本的不断更新,Lab Windows/CVI已经成为测控领域应用最为广泛的软件开发工具之一。而IMAQ_Vision for LabWindows/CVI是NI公司开发的基于LabWindows/CVI的高级图像处理和分析软件包,是进行图像处理和分析的教学和科研的有力工具。软件包提供了3个重要的文件:
硬件:个人PC电脑(主频:2.6GHZ*2 内存:1G*2)
3. 系统分析
3.1. 系统的主要功能分析
傅里叶变换是研究信号频域特性首要数学工具。在数字图像频域处理中,常常要对二维图像做快速傅里叶变换,由于傅里叶变换的可分离性,二维快速傅里叶变可以分解为对行、列两个方向的一维快速傅里叶变换,所以在LabWindows/CVI 集成开发
环境下实现二维图像的快速傅里叶变换的关键是一维傅里叶变换的实现。
在本系统设计过程中,主要分成两个部分完成:
第一部分是一维快速傅里叶变换,该部分所包含的变量函数基本上不依赖于特定的软件平台,仅仅与C语言有关,这部分是为二维快速傅里叶服务的。主要有内容及其作用如表格1所示。
表 1 一维快速傅里叶变换及反变换功能模块列表
第二部分是二维快速傅里叶变换及其反变换,该部分主要是在一维快速傅里叶变换及其反变换的基础上,完成对一幅二维图像的快速傅里叶变换及其反变换,并将结果显示出来。主要函数模块及其功能如表格2所示。
表2 二维快速傅里叶变换及反变换功能模块列表
3.2. 系统的关键问题及解决方法(或思路)
二维图像的快速傅里叶变换及其反变换可以分解成行、列两个方向上的一维快速傅里叶变换及其反变换,由因为快速傅里叶变换和反变换的原理是一致的,所以,在整个系统设计的过程中,最关键的问题就是如何用C语言程序描述模拟整个快第一文库网速傅里叶变换的运算流程。
为了解决这个问题,根据快速傅里叶变换运算流图,将整个变换过程分层描述,共分解为3个层次:“级”、“组”和“个”。一个快速傅里叶变换运算过程分为i个级,每个级包含j个组,每个组又包含k个单个蝶形运算。例如如图1所示的N=8的快速傅里叶变换的运算流图,该流图共分为3个级:第一级包含4个组,每个组又1个单个蝶形运算;第二级包含2个组,每个组有2个单个蝶形运算;第三级包含1个组,每个组有4个蝶形运算。
图1 N=8的快速傅里叶变换蝶形运算流图
在函数fft(int length, complex src[])实现时使用3重for循环来描述,最外
层for循环是对“级”的循环,第二层for循环是对每一级里“组”的循环,最内层for
循环是对每一组里“个“,即单个蝶形运算的'循环。程序代码如下所示:
/*快速傅里叶变换*/
void fft(int length, complex src[]) {
int i=0; int j=0; int k=0;
//1次FFT蝶形运算
int Distance=0; //1个FFT蝶形运算跨越的
//计算一级运算当前已经走过的步长 //FFT蝶形运算级数寄存器 //FFT蝶形运算组数寄存器 //FFT蝶形运算个数寄存器 //1个蝶形运算中间结果寄存器 //1个蝶形运算中间结果寄存器
int grade=0; int group=0; int unit=0; complex up;
complex down;
complex product; //1个蝶形运算中间结果寄存器
/*先对原始数据做
/*计算1次FFT的级数总数grade*/ grade=(int)(log(length)/log(2));
for(i=0;i
/*计算第i级运算包含组数group*/ group=(int)pow(2,(double)(grade-1-i));
/*计算单个蝶形运算跨越距离*/ Distance=1
/*一级蝶形运算*/ for(j=0;j
/*计算一级运算当前已经走过的步长*/ Step=2*Distance*j;
/*计算一组蝶形运算中包含的蝶形运算个数unit*/ unit=(int)pow(2,(double)(i));
/*一组蝶形运算*/ for(k=0;k
/*一个蝶形运算*/
mul(src[Step+k+Distance],W[length*k/2/Distance],&product); add(src[Step+k],product,&up); sub(src[Step+k],product,&down); src[Step+k]=up;
src[Step+k+Distance]=down;
} }
4. 系统设计
4.1. 程序流程图及说明
整体程序流程图如下所示:
图2 整体程序流程图
说明:A.当开始运行程序后,通过点击“打开一幅图像并显示”按钮,在弹出的对话框
中选择一幅格式符合要求的图像并确定,之后程序就会在另一个名为“源图像”的窗口中显示原始图像并在主界面中显示原始图像宽度和高度。按钮“打开一幅图像并显示”左边的指示LED灯亮,表示已经打开一幅图像,并可以开始下面的操作。
B.打开一幅图像后,点击“傅里叶变换”按钮,对原始图像进行二维FFT变换,
得到变换后的数据,并在一个名为“FFT图像”的窗口中显示经过傅里叶变换后的复数图像。
C.点击“傅里叶反变换”按钮,对第二步中二维傅里叶变换变换得到的数据进行
二维傅里叶反变换,恢复原始图像,并在一个名为“IFFT图像”的窗口中显示。
D.如果此时要退出程序,那么就点击“退出”按钮;如果不想退出,想对另外一
幅图像进行1~3步的操作,那么就点击“清除”按钮,程序会重新回到刚运行程序的状态。
4.2. 程序主要模块(或功能)介绍 4.2.1. 一维 FFT 和 IFFT 流程图:
图3 一维FFT 和 IFFT流程图
说明:A.FFT和IFFT的运算及其总体流程图是相同的,均是按以上流程图来实现。
iWNB.首先,先计算 。
C.对输入数据x(n)进行位倒序处理。
D.接着,根据运算流图进行三重for循环运算,最后得出结果。
E.grade是指一次FFT或IFFT运算分级的总数;group是每个级分组的总数;unit是每个组包含蝶形运算的总数。
F.对于得出自然顺序的结果,可以用两种方法去实验,一是输入数据经过位倒序处理后再运算,输出数据为自然顺序。二是不先对输入数据做位倒序处理,运算后在做处理也可以得到自然顺序的结果数据。
4.2.2. 二维图像 FFT 和 IFFT: 流程图:
图4 二维FFT和IFFT流程图
说明:1、二维图像FFT和IFFT的运算流程图是相同的,均是按上图所示。
2、先通过打开图像来获得width和height,并定义二维数组
Buffer[width][height]。
3、width和height分别是原始图像的宽度和高度;Buffer[width][height]是用
来存放原始数据、中间运算数据及最终结果的缓冲区。
4、 其实,二维数组的运算就是一维数组的变换运算,对Buffer数组的第一行进
行FFT或IFFT运算,之后对矩阵进行倒置,再对此矩阵的第一行进行FFT或IFFT运算,再进行多一次倒置,进而得出结果。
5、对于最终结果的显示是通过在CVI下用复数图像显示。
5. 实验结果与分析
5.1. 实验结果
(应有实验结果的图片,有结果分析或说明)
下面表格里是3组实验图片,从左到右分别是原始图像、经过快速傅里叶变换后的到的数据转换而来的FFT图像(complex image)以及通过对快速傅里叶变换得到的数据进行快速傅里叶反变换恢复的图像。
从3组实验图片的FFT图片表示中,可以看出图像中央是直流低频成分,四角是高频成分。
从3组图像的源图像与IFFT图像的比较中可知,从快速傅里叶变换结果数据用反变换的来的图像与原始图像几乎是相同的,由此证明程序是正确的。
图5 三组实验结果
5.2. 项目的创新之处
本设计其实并没有创新之处。如果要说做的比较好的地方的话,那就是使用malloc
动态分配内存空间,包括快速傅里叶变换及其反变换的缓冲区,用于数组到图像转换的一维数组空间等。使用动态分配空间可以适应不同大小的图片(图像宽度和高度可以不同,但仍然需要满足2的N次方条件),另外就是动态分配的内存空间使用完后及时回收,节省对内存空间的资源和提高利用率。 5.3. 存在问题及改进设想
对本设计中存在的问题是快速傅里叶变换及其反变换所用的时间比较长,原因可能有
以下两点:一是描述complex数据类型的实部虚部成员使用double类型(64位)过大;二是在快速傅里叶变换及其反变换程序实现时,在一些运算量比较大的地方,例如for循环里,不必要的重复运算过多。
针对上面问题,本组认为可以从选择合适的数据类型和优化程序代码等方面入手,
较少运算时间。
6. 心得体会
6.1. 系统开发的体会
在本设计中,本组成员体会比较深刻的是分层和面向过程的程序设计思想。
首先,对于一个比较复杂的程序可以简化思路,提高代码可读性等等,这是对程序设计的纵向优化。在本系统设计中,主要有两个地方体现了这一思想。一是对于一维快速傅里叶变换及其反变换的实现过程,结合运算流程的特点,将一个运算流程分解成若干级,每个级中包含若干组,每个组中又分成若干个单个的蝶形运算,这样子分层,可以使得程序设计更为清晰,系统化,也便于理解;二是将一维快速福利叶变换及其反变换与二维的分离开。
其次是面向过程程序设计。在系统设计中,把不同功能的程序封装成各个独立的函数,使得代码重用性,可读性提高,也便于以后的修改。例如把一维快速傅里叶变换或反变换封装函数供二维变换调用。 6.2. 对本门课程的改进意见或建议
对本门课程的改进意见或建议:其实,课程的主要目的都是在于提高学生的学习热情和创新意识,这有利于多方面开发学生智力,提高学生的综合素质等。 所以,对于这门课程更有利开展,如果条件允许的话,可以尝试整合课程教学资源,例如包括课程介绍、教学大纲、授课教案、作业习题、实验指导、参考文献目录、授课实况录像等资源,然后整合完毕后都可以发送到每一个学生手上,有了这些资料,学生就可以尝试自己开展课程的学习,更有利于提高学生的积极性与自主性。如学生可以根据课堂讲授,结合在课后对课堂知识进行消化吸收,加深对课堂内容的理解,深入分析试验数据,对实验结果进行论证。其次,课程可以更多结合当今的就业工作所需对学生进行专业性知识讲解,使学生对未来就业某个方向有一定了解,也可以使学生提高自己的知识结构。因为每一个学生最关注的都是未来就业的压力与自己的能力,所以可以适当关注一下这个方向。
附件一
华南农业大学
图像大作业成绩评定表
注:如果小组成员仅仅分工撰写实验报告或制作PPT,没有参与编程,则其成绩要低于编程的同学。
篇8:分数阶傅里叶变换的数值实现
分数阶傅里叶变换的数值实现
信号及其傅里叶变换可以分别反映信号在时频两域内的信息.傅里叶变换是一种常用的数学工具,在数学、物理及工程技术领域都得到了十分广泛的应用.介绍了一种崭新的信号分析工具--分数阶傅里叶变换,并用经典的傅里叶变换的观点对分数阶傅里叶变换进行了解释.对于分数阶傅里叶变换的实现,因一般情况下分数阶傅里叶变换给不出解析表达式,故分数阶傅里叶变换的.数值算法的研究是十分重要的.给出了分数阶傅里叶变换的较准确的数值计算方法.利用此方法对被线性调频函数污染混叠的高斯信号进行了滤波分离.
作 者:陈明杰 作者单位:重庆工商大学,计算机与信息工程学院,重庆,400067 刊 名:重庆大学学报(自然科学版) ISTIC EI PKU英文刊名:JOURNAL OF CHONGQING UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期): 26(5) 分类号:O174.22 关键词:分数阶傅里叶变换 傅里叶变换 滤波 干扰篇9:图像变形Deforme软件教学
现在有很多图像变形软件,但是大多数操作起来非常麻烦,这里给大家介绍一款名为Deforme2.0的软件,它的界面相当有趣,除了提示的说明之外,完全没有文字,使用视觉化的设计,让你在工作的时候迅速融入其中,很快地制作小动画。
Deformer
软件版本:2.0
软件大小:5381KB
下载地址:www1.skycn.com/soft/12872.html
选择一幅图片,就可以进入编辑界面。在编辑界面中对图片进行处理时会即时显示处理效果,在预览图的左边是变形工具,利用这些工具就可以对图片进行处理。笔者向大家介绍一下如何使用Deformer对图片进行变形,并制作一个GIF动画的具体步骤。
1.打开一幅要编辑的图片,然后在工具区里面选择一个变形工具,选择“地球”这个图标,
进入“地球”之后,这里有很多模仿自然规律变化的特效。选择“水滴”的图标,选择之后会自动返回主界面,在对图片进行调整之前我们要调整下部“Tool”和“Power”的设定值。
2.接下来在下部预览列表中选择左下标为“0”的第一张图片,然后右击鼠标,在弹出的菜单中选择“Duplicate”来对这张图片进行复制。这样刚才编辑的图片将自动变为第三张,所以此时还要双击左下标为“1”的图片并右击鼠标,在弹出的菜单中选取“MoveRight”,此时复制得到的图片才出现在动画最后一帧的位置上,调整好之后我们可以继续对动画进行编辑。我们再选择用放大镜这个工具将卡通人物的眼睛变大,这样看起来卡通会更可爱一些,如图所示。你还可以按照上面所介绍的步骤继续添加其它的图片并对其进行变形处理,在这里笔者就只给大家介绍两个比较简单的动画效果变形。当图片做完变形处理之后,我们就点左上角录像机的图标进行预览,并且可以在上面调整播放速度。
3.看完预览效果之后觉得没有问题,就可以对其进行保存GIF格式,在保存的时候还可以按照一定的比例进行保存,在这里选择了原图的30%进行保存。一个GIF动画很轻松就做好了。












