27、图像加密与AES硬件架构设计

图像加密与AES硬件架构设计

在当今数字化时代，数据安全至关重要，尤其是在图像传输和存储过程中。本文将介绍一种新的图像加密方案以及高效的AES硬件架构设计。

新图像加密方案

为了评估图像加密方案的性能，引入了两个重要指标：NPCR（Number of Pixel Change Rate）和UACI（Unified Average Changing Intensity）。
- NPCR和UACI的定义
- (D(i,j)) 定义为：
[
D(i,j)=\begin{cases}
0, & \text{if } C(i,j)=C’(i,j) \
1, & \text{if } C(i,j)\neq C’(i,j)
\end{cases}
]
- UACI用于衡量两个密文图像 (C(i,j)) 和 (C’(i,j)) 之间的平均灰度强度差异，定义为：
[
UACI = \left[\frac{1}{W\times H}\sum_{i,j}\frac{|C(i,j)-C’(i,j)|}{L}\right]\times 100\%
]
其中，(W) 和 (H) 是两个随机图像的宽度和高度，(L) 是用于表示红、绿、蓝颜色分量的位数。

不同图像的NPCR和UACI结果如下表所示：
| 密文图像 | NPCR %（本文方案） | NPCR %（Patidar et al[10]） | UACI %（本文方案） | UACI %（Patidar et al[10]） |
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