基于直方图变换实现图像加密附matlab代码论文程序新手专用

本文介绍了使用MATLAB实现的一种图像加密方法，通过组合、洗牌和替换图像通道来增强数据安全性。该方法通过改变直方图特性提高加密强度，但同时也强调了实际应用中的安全性考虑，包括存储和传输安全，以及加密解密过程的监管。

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🔥 内容介绍

在加密过程中，我们首先将所有三个通道组合起来，然后进行洗牌和替换。因此，洗牌后的通道直方图与原始的不同（与灰度情况相反）。这种方法的好处是可以增加加密的强度，使得加密后的数据更难以被破解。然而，这也意味着在解密过程中需要对数据进行相应的逆操作，以恢复原始的直方图和通道数据。

在实际应用中，这种加密方法可以用于保护敏感信息，比如图像数据中的个人身份信息或商业机密。通过对图像数据进行通道组合、洗牌和替换，可以有效地保护这些信息，防止未经授权的访问和窃取。这对于保护用户隐私和企业利益都具有重要意义。

然而，需要注意的是，加密并不是万无一失的。即使采用了复杂的加密方法，也可能存在被破解的风险。因此，在实际应用中，除了加密算法本身，还需要考虑数据的存储和传输安全，以及对加密解密过程的严格控制和监管。只有综合考虑这些因素，才能真正保障数据的安全性和完整性。

总的来说，将通道组合、洗牌和替换应用于加密过程是一种有效的方法，可以增强数据的安全性。然而，在实际应用中需要谨慎对待，确保加密算法的安全性和可靠性，以及对加密数据的全面保护。只有这样，才能真正实现数据的安全加密和保护。

📣 部分代码

% Realevant video% https://www.youtube.com/watch?v=_mNyanDTDvw% The SIPI database% https://sipi.usc.edu/database/% The following papers can be used as references for chaos based encryption% https://dergipark.org.tr/en/pub/chaos/issue/54264/756229% https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-92166-8_7% https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9396395% The following code displays the histograms of a plaintext image, its% shuffled version, and its encrypted one. % The histogram's variance is also computed% See the references above on% information for chaos based encryption.clearplaintext=imread('plaintext_rgb.png');shuffled=imread('shuffled_rgb.png');ciphertext=imread('ciphertext_rgb.png');% Display Imagesfiguresubplot(1,3,1)box onimshow(plaintext)title('Plaintext Image')set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')subplot(1,3,2)imshow(shuffled)title('Shuffled Image')set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')box onsubplot(1,3,3)imshow(ciphertext)title('Encrypted Image')set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')box on% Display their Histograms% In the encryption process, we first combine all three channels and then perform% shuffling and substitution. So the histograms of the shuffled channels% are not the same to the original ones (in contrast to the grayscale case)[R,G,B] = imsplit(plaintext);[Rshuf,Gshuf,Bshuf] = imsplit(shuffled);[Renc,Genc,Benc] = imsplit(ciphertext);figure(2)subplot(3,3,1)hold allhistogram(R,256,FaceColor="r",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')title('Plaintext Image (R)')box onsubplot(3,3,2)hold allhistogram(G,256,FaceColor="g",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')title('Plaintext Image (G)')box onsubplot(3,3,3)hold allhistogram(B,256,FaceColor="b",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')box ontitle('Plaintext Image (B)')subplot(3,3,4)hold allhistogram(Rshuf,256,FaceColor="r",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')title('Shuffled Image (R)')box onsubplot(3,3,5)hold allhistogram(Gshuf,256,FaceColor="g",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')title('Shuffled Image (G)')box onsubplot(3,3,6)hold allhistogram(Bshuf,256,FaceColor="b",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')box ontitle('Shuffled Image (B)')subplot(3,3,7)hold allhistogram(Renc,256,FaceColor="r",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')title('Encrypted Image (R)')box onsubplot(3,3,8)hold allhistogram(Genc,256,FaceColor="g",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')title('Encrypted Image (G)')box onsubplot(3,3,9)hold allhistogram(Benc,256,FaceColor="b",EdgeColor="none")set(gca,'fontsize',10)set(gca,'fontweight','bold')box ontitle('Encrypted Image (B)')% histogram(R,256,binw)% compute variance of histogramscounts = imhist(R);disp('Variance: Plaintext R')var(counts)counts = imhist(G);disp('Variance: Plaintext G')var(counts)counts = imhist(B);disp('Variance: Plaintext B')var(counts)counts = imhist(Rshuf);disp('Variance: Shuffled R')var(counts)counts = imhist(Gshuf);disp('Variance: Shuffled G')var(counts)counts = imhist(Bshuf);disp('Variance: Shuffled B')var(counts)counts = imhist(Renc);disp('Variance: Encrypted R')var(counts)counts = imhist(Genc);disp('Variance: Encrypted G')var(counts)counts = imhist(Benc);disp('Variance: Encrypted B')var(counts)