matlab imdilate_基于MATLAB的视觉加密技术

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1 视觉加密 简介

对于信息安全技术在当今飞速发展的社会中面对的严峻考验，一种新型的用于保护人们私密信息的技术应用而生，给信息安全学科带来了新的发展方向。视觉密码技术是信息安全的一个重要组成部分，近年来得到了快速的发展。视觉密码是一种对秘密图像来加密的新型加密技术，有别与传统密码学和秘密共享技术，最主要针对的是文本类秘密信息的加密。视觉密码技术将需要保护的秘密信息共享到一组无意义类噪声的共享图像中。由于其共享图像的无意义特性，从而保证了从有限共享图像中得到任何与共享秘密信息有关的任何信息，而将共享图像分发给不同的参与者保存，解决了权利集中问题，运用秘密共享的门限特点提供共享秘密信息的安全性，保证了不法者在得到部分共享图像并叠加同样不能获得有效的秘密图像，必须用达到门限数量的共享图像个数，并以透明胶片或者其他可用的方式叠加即可恢复其中共享的秘密图像。 下图左滑可播放幻灯片

2 Shamir 方案的基本概念

Shamir 将秘密共享的思想运用到加密对象为图像的情况，从而提出了视觉密码方案(Visual Cryptography Scheme, VCS)。在一个(K,N)视觉密码方案中，要求,一个秘密图像通过从初始矩阵集合和中分别选取不同的满足一定条件的矩阵来共享并得到N幅共享图像(影子图像)，其中矩阵集合 和分别来自基础矩阵和的列变换。将N幅共享图像分发给不同的(N)参与者保存。如果要想恢复被共享的秘密图像，必须收集到至少K幅被分发的共享图像,并将这 K 幅图像叠加到一起即可将共享的图像恢复。无需任何其他复杂算法的参与。并且多人参与恢复保证了共享图像的安全性。为了保证视觉密码的叠加可恢复性，必须保证对于共享的黑白秘密像素点产生不同的共享图像结果

3 方案的算法

以经典(2,2)视觉密码方案为例来完成方案的初始化、构造过程以及其核心原理。例如构造一个(2,2)-VCS，其中像素扩展选择 m=2,参数 l=0,h=1。给出基础矩阵和其中秘密图像选择为有计算机字样的图像I。首先通过条件公式来判断所选择的基础矩阵和是否满足共享条件，只有满足共享条件的矩阵才可以参与秘密共享。将基础矩阵和带入公式可以得到：

可见,在恢复过程中，黑色像素点通过来表示，而白色像素点通过来表示，其中表示有个黑色像素点和个白色像素点组成。

共享步骤：

1. 得到初始矩阵集合和通过对基础矩阵和列变换得到；
2. 选择像素点并判断其值为0或为1，根据行或列从秘密图像I中选择；
3. 如果所选像素点的值为0，则从矩阵集合中随机选出矩阵并将对应的两行分别分配给共享图像和,如果所选像素点值为1，则从矩阵集合中选择生成共享图像的矩;
4. 循环执行(2)和(3)直到秘密图像 I 中的所有像素点都被共享从而得到共享图像和，然后将和分别分发给合格的不同参与者保存。

恢复步骤：

1. 将分发给不同参与者的共享图像收集；
2. 将图像打印到透明胶片或者是一起存储到其他计算机设备中；
3. 将和叠加得到恢复密图。

4 MATLAB加密视觉算法实现

例如,对下图进行Shamir经典(2,2)视觉加密

首先对该图片进行读取，并进行二值化

clear all
clc
A = imread('龙哥最帅.jpg');
BW = imbinarize(rgb2gray(A));

之后，对该二值化的图像矩阵进行处理

size(BW);

此时BW_1与BW_2即加密图像

imshow(BW)
figure
imshow(cell2mat(BW_1))

对加密图像可以用透明纸打印出来重叠，或者利用计算机，将保存下来的图象在word里进行重叠即可解密，该实例源码已上传至QQ群(272558566)。

411)

5 作品展示

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