基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法及解密方法技术

本发明专利技术公开的一种基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法，包括以下步骤：获取需要加密的数字图像数据；对获取到的数字图像数据进行图像二值化处理，并将处理结果按照原始图像像素坐标读取至一个加密数据矩阵中；将加密数据矩阵记录的灰度值以字节形式复制至一个图像加密阵列中；利用加密窗以顺序遍历方式对图像加密阵列进行分组加密处理；将加密后的数字图像数据输出。还公开了一种基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像解密方法。本发明专利技术采用分组对称的思想对数据图像进行高效率加密和解密运算，图像数据最大程度不失真还原，有效地提高了加密稳定性和加密效率。

【技术实现步骤摘要】
基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法及解密方法
本专利技术涉及数字图像加密方法
，尤其涉及一种基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法及解密方法。
技术介绍
数字图像加密技术随着信息的安全与保密技术被重视，良好的数字图像加密技术可以达到非法使用者无法破译图像内容的目的。现有的数字图像加密技术主要是在分析混沌特性的基础上，基于混沌理论、DNA编码以及混沌加密技术进行计算机加密。然而，这种数字图像加密技术存在以下缺陷：1.现有的数字图像加密技术带有像素置换，要对图像像素进行变换以及拉伸等处理，在这一过程中将会把矩阵中的元素重新排列位置，由此特性，数字图像数据在加密起初阶段会造成信息混乱的状况，加密稳定性较差；2.现有的数字图像加密技术需要伪随机数的引入，增加了加密过程中噪声引入，使得加密后的图像失真率较高；3.现有的数字图像加密技术在对图像加密过程中需要使用复杂的算法，在大规模图像加密处理过程中会造成运行效率低下的情况。为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于：针对现有技术的不足而提供一种提高加密稳定性、降低图像失真率、提高加密效率的基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法。本专利技术所要解决的技术问题之二在于：提供一种基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像解密方法。<br>作为本专利技术第一方面的一种基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法，包括以下步骤：步骤S10，获取需要加密的数字图像数据；步骤S11，对获取到的数字图像数据进行图像二值化处理，并将处理结果按照原始图像像素坐标读取至一个加密数据矩阵中，所述加密数据矩阵记录原始图像的灰度值；步骤S12，将加密数据矩阵记录的灰度值以字节形式复制至一个图像加密阵列中；步骤S13，利用加密窗以顺序遍历方式对图像加密阵列进行分组加密处理，所述分组加密处理采用Rijndael对称分组加密技术；步骤S14，将加密后的数字图像数据输出。在本专利技术的一个优选实施例中，所述加密窗为一个4字节乘4字节的加密窗口。作为本专利技术第二方面的一种基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像解密方法，包括以下步骤：步骤S20，获取需要解密的数字图像数据；步骤S21，对获取到的数字图像数据进行二值化处理，并将处理结果按照原始图像像素坐标读取至一个解密数据矩阵中，所述解密数据矩阵记录解密图像的灰度值；步骤S22，将解密图像的灰度值以字节形式复制至一个图像解密阵列中；步骤S23，利用解密窗以顺序遍历方式对图像解密阵列进行分组解密处理，所述分组解密处理采用Rijndael对称分组解密技术；步骤S24，将解密后的数字图像数据输出在本专利技术的一个优选实施例中，所述解密窗为一个4字节乘4字节的解密窗口。由于采用了如上技术方案，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用分组对称的思想对数据图像进行高效率加密和解密运算，图像数据最大程度不失真还原，有效地提高了加密稳定性和加密效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的数据图像加密方法的流程图。图2是本专利技术的数据图像解密方法的流程图。图3是本专利技术的Rijndael分组对称加密过程的示意图。图4是本专利技术的数字图像加密系统的一个具体实施例的框图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。参见图1，图中给出的是本专利技术的基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法，包括以下步骤：步骤S10，获取需要加密的数字图像数据。步骤S11，对获取到的数字图像数据进行图像二值化处理，并将处理结果按照原始图像像素坐标读取至一个加密数据矩阵中，所述加密数据矩阵记录原始图像的灰度值。步骤S12，将加密数据矩阵记录的灰度值以字节形式复制至一个图像加密阵列中。步骤S13，利用加密窗以顺序遍历方式对图像加密阵列进行分组加密处理，所述分组加密处理采用Rijndael对称分组加密技术。在本实施例中，加密窗为一个4字节乘4字节的加密窗口。步骤S14，将加密后的数字图像数据输出。参见图2，图中给出的是本专利技术的基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像解密方法，包括以下步骤：步骤S20，获取需要解密的数字图像数据；步骤S21，对获取到的数字图像数据进行二值化处理，并将处理结果按照原始图像像素坐标读取至一个解密数据矩阵中，所述解密数据矩阵记录解密图像的灰度值；步骤S22，将解密图像的灰度值以字节形式复制至一个图像解密阵列中；步骤S23，利用解密窗以顺序遍历方式对图像解密阵列进行分组解密处理，所述分组解密处理采用Rijndael对称分组解密技术；步骤S24，将解密后的数字图像数据输出在本专利技术的一个优选实施例中，所述解密窗为一个4字节乘4字节的解密窗口。本专利技术为了使得数字图像加密和解密实现符合通用标准，对数字图像的加密过程中使用Rijndael分组对称加密算法，即高级加密标准，如图3所示。加密和解密过程按128比特进行，密钥长度为4字节，加密轮数为10轮。加密和解密互为逆运算过程。本专利技术使用分组对称加密的思想，用Rijndael对称分组加密技术对数字图像进行加密，整个加密系统可由存储设备和用于加密的计算机组成，如图4所示。数字图像数据存储设备可以是普通的U盘，硬盘或者存储卡，计算机用于数字图像的加密和解密，负责数字图形数据的读取、二值化处理、数字图像的加密与解密运算以及存储加密或解密后的图像数据。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S10，获取需要加密的数字图像数据；/n步骤S11，对获取到的数字图像数据进行图像二值化处理，并将处理结果按照原始图像像素坐标读取至一个加密数据矩阵中，所述加密数据矩阵记录原始图像的灰度值；/n步骤S12，将加密数据矩阵记录的灰度值以字节形式复制至一个图像加密阵列中；/n步骤S13，利用加密窗以顺序遍历方式对图像加密阵列进行分组加密处理，所述分组加密处理采用Rijndael对称分组加密技术；/n步骤S14，将加密后的数字图像数据输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，获取需要加密的数字图像数据；
步骤S11，对获取到的数字图像数据进行图像二值化处理，并将处理结果按照原始图像像素坐标读取至一个加密数据矩阵中，所述加密数据矩阵记录原始图像的灰度值；
步骤S12，将加密数据矩阵记录的灰度值以字节形式复制至一个图像加密阵列中；
步骤S13，利用加密窗以顺序遍历方式对图像加密阵列进行分组加密处理，所述分组加密处理采用Rijndael对称分组加密技术；
步骤S14，将加密后的数字图像数据输出。


2.如权利要求1所述的基于Rijndael对称分组加密技术的数字图像加密方法，其特征在于，所述加密窗为一个4字节乘4字节的加密窗口。

【专利技术属性】
技术研发人员：颜宇杰，袁琨，袁春海，
申请(专利权)人：创驱上海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31