基于視覺模式的圖像加密技術(shù)研究

張波 高海波

摘要：本文主要對視覺模式下圖像加密技術(shù)的必要性、應(yīng)用現(xiàn)狀及具體應(yīng)用等方面的內(nèi)容進(jìn)行了分析。現(xiàn)如今，網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ?、生活中重要的溝通、交流方式，對社會生產(chǎn)及建設(shè)產(chǎn)生著越來越重要的影響。因此，保證網(wǎng)絡(luò)通信安全也是保障社會穩(wěn)定的重要部分。本文研究的可視媒體內(nèi)容加密技術(shù)，正式網(wǎng)絡(luò)通信安全中重要的環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：視覺模式;圖像加密技術(shù);可視媒體內(nèi)容

中圖分類號：TP391.41 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：1672-9129（2017）16-0021-01

Abstract： this paper mainly analyzes the necessity， application and concrete application of image encryption technology in visual mode. Nowadays， network communication has become an important means of communication and communication in people's daily work and life， and it has an increasingly important impact on social production and construction. Therefore， ensuring the security of network communication is also an important part of ensuring social stability. This paper studies the visual media content encryption technology， the official network communication security important link.

Key words：visual mode;Image encryption technology;Visual media content

前言：隨著信息技術(shù)、通信技術(shù)在各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，技術(shù)融合已經(jīng)成為各個行業(yè)發(fā)展過程中的必經(jīng)之路，各種視覺類媒體技術(shù)的應(yīng)用越來越多，網(wǎng)絡(luò)視頻、電話會議及照片共享已經(jīng)成為現(xiàn)代社會人們工作、生活的一種常見方式。在我國現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展傳承下，數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上轉(zhuǎn)變了圖像加密技術(shù)應(yīng)用水平，為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)圖像加密技術(shù)應(yīng)用與數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展，必須要針對視覺模式應(yīng)用下的加密技術(shù)研究要點(diǎn)分析，以便于在其技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析過程中，能夠?yàn)閳D像加密技術(shù)的科學(xué)化處理奠定基礎(chǔ)。

1 視覺模式下圖像加密技術(shù)研究的必要性

隨著我國當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，針對視覺圖像加密技術(shù)研究越來越重視，通過視覺加密技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了整個數(shù)據(jù)傳輸中的信息傳輸質(zhì)量安全。并且在我國當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息傳輸技術(shù)高速發(fā)展背景下，針對視覺傳輸中的圖像加密技術(shù)研究也在逐漸完善，只有通過科學(xué)的技術(shù)分析，將加密技術(shù)與圖像視覺模式處理之間的關(guān)系整合，這樣才能為圖像加密技術(shù)更好的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。由此可見，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景下，針對視覺模式應(yīng)用下的圖像加密技術(shù)研究是非常有必要的。

2 視覺模式下圖像加密技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

基于視覺模式下的圖像加密技術(shù)，在我國眾多領(lǐng)域中有著不同程度的應(yīng)用。目前，人們在研究可視媒體加密安全性的過程中主要是針對視覺安全性及密碼安全性兩個部分。實(shí)際上，國內(nèi)外在研究可是媒體數(shù)據(jù)安全性的過程中，主要是針對各種技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行分析的。部分學(xué)者也針對局部信息的視覺安全性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)通過將文件壓縮與加密技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，能夠更好地保證圖像傳輸?shù)挠行瓿?。此外，一些學(xué)者也對視覺安全性的評價方法進(jìn)行了研究，對可是媒體數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容進(jìn)行了研究，對不同加密系統(tǒng)的安全性的可靠程度進(jìn)行了研究。總之，圖像加密技術(shù)在信息安全、圖像處理、視頻處理等環(huán)節(jié)中有著非常重要的應(yīng)用。

3 基于視覺模式的圖像加密技術(shù)研究

3.1可視媒體內(nèi)容加密安全模型研究。在研究基于視覺模式的圖像加密技術(shù)的過程中，應(yīng)重點(diǎn)對可視媒體內(nèi)容加密安全模型方面展開分析，并對加密技術(shù)應(yīng)用過程中涉及的關(guān)鍵點(diǎn)展開探究。同時，在構(gòu)建安全模型的過程中，應(yīng)對基于可視媒體模式下，數(shù)據(jù)具有的特點(diǎn)及具體應(yīng)用需求情況進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出關(guān)于如何加密的方法。此外，通過建立可視媒體內(nèi)容加密安全模型，也可以更有效地對可視媒體涉及的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行更加深入的分析。總之，在建立可視媒體內(nèi)容加密安全模型的過程中，必須本著客觀、公正的評價方式，對影響其安全的因素進(jìn)行全面的分析，并仔細(xì)分析安全模型的性能衡量指標(biāo)，從密碼安全、視覺安全等方面進(jìn)行深入的分析，為可視媒體內(nèi)容加密安全模型的構(gòu)建提供有效的途徑。

3.2密文圖像的視覺安全性研究。在研究可視媒體內(nèi)容加密安全模型構(gòu)建的同時，還應(yīng)對密文圖像的視覺安全性展開研究，技術(shù)人員應(yīng)選擇最為實(shí)用的加密算法，將其應(yīng)用于密碼分析及視覺安全兩個部分。具體來說，技術(shù)人員應(yīng)對可視媒體內(nèi)容的安全性進(jìn)行深入的分析，并找出影響可視媒體視覺加密內(nèi)容安全的問題，在此基礎(chǔ)上采用信息技術(shù)及密碼學(xué)算法進(jìn)行探究，提出關(guān)于保障可視媒體內(nèi)容安全的正確方法，對可視媒體內(nèi)容加密的安全性進(jìn)行計算[2]。在研究密文圖像視覺安全性的過程中，發(fā)現(xiàn)其視覺信息存在局部被破壞、被掩蓋、被擾亂等方面的問題。鑒于此，技術(shù)人員必須采用客觀、科學(xué)的評價方式，對其安全性進(jìn)行分析，并對所有問題進(jìn)行量化處理，在有針對性地提出解決方案，將問題一一解決，保障密文圖像的視覺安全性。

3.3視覺分析攻擊法研究。在研究可視媒體加密算法的過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)影響可視媒體內(nèi)容加密安全的因素不僅涉及傳統(tǒng)密碼學(xué)中的相關(guān)理論，也就是經(jīng)典密碼攻擊，還涉及視覺攻擊方面的內(nèi)容。因此，技術(shù)人員在研究可視媒體加密算法的過程中，需要對視覺分析攻擊方法進(jìn)行深入的研究，對可視媒體數(shù)據(jù)具有的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并且，還應(yīng)對內(nèi)容加密后數(shù)據(jù)的特性進(jìn)行分析?；谝曈X分析攻擊法的基礎(chǔ)上，應(yīng)建立視覺分析攻擊理論模型，并提出合理的視覺攻擊算法。目前常見的視覺攻擊算法主要是利用DC系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的。在不對加密算法密鑰做任何處理的前提下，技術(shù)人員可以采用比較簡單的方法，運(yùn)用計算開銷方法對密文圖像的扭曲程度進(jìn)行計算，并分析出視覺分析攻擊法應(yīng)用的可行性，及其對其他方面產(chǎn)生的相關(guān)作用。

3.4視覺安全性評價在混沌加密中的研究。在研究混沌加密中視覺安全性評價的過程中，應(yīng)對混沌系統(tǒng)中存在的影響可視媒體內(nèi)容加密安全的因素及問題進(jìn)行深入的分析，并對該系統(tǒng)中圖像加密算法應(yīng)用的可能性進(jìn)行合理的評估。在分析視覺安全性的過程中，應(yīng)采用客觀的評價方式，對混沌系統(tǒng)中設(shè)計的數(shù)據(jù)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行研究，分析其對混沌系統(tǒng)運(yùn)行性能產(chǎn)生的相關(guān)影響。此外，還應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)的方式，來分析混沌系統(tǒng)中的視覺安全性，并對混沌圖像使用過程中自身具備的性能進(jìn)行分析，評估視覺安全性評價方法此時的有效性與便捷性。

4 基于視覺模式的圖像加密技術(shù)的應(yīng)用流程

基于視覺模式下，圖像加密技術(shù)的應(yīng)用流程主要包括以下幾個方面：

首先，技術(shù)人員利用可視媒體技術(shù)，將圖像或視頻進(jìn)行編碼、解碼處理，并對處理后得到的碼流結(jié)構(gòu)、碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對其具備哪些特征進(jìn)行驗(yàn)證，再利用相關(guān)的密碼學(xué)理論，對有關(guān)數(shù)據(jù)或結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，并滿足圖像加密技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際需求，解決可視媒體加密技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題。

其次，通過對視覺模式下的圖像加密技術(shù)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)可視媒體數(shù)據(jù)的總量是非常大的。因此，為了避免大量可視媒體數(shù)據(jù)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓問題的出現(xiàn)，必須采用合理的方式對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存。在設(shè)計數(shù)據(jù)儲存方式的過程中，應(yīng)充分考慮到儲存空間的節(jié)約性，并對寬帶傳輸數(shù)據(jù)的能力進(jìn)行檢測，在傳輸過大數(shù)據(jù)文件的過程中，應(yīng)提前對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理。一般情況下，技術(shù)人員會對arithmetic算數(shù)編碼、Huffman算數(shù)編碼等數(shù)據(jù)文件進(jìn)行壓縮，從而降低儲存空間，使傳輸過程更加順利。

最后，技術(shù)人員應(yīng)對可視媒體壓縮編碼的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，將其結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮或是拆分，也就是將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮或拆分處理后在進(jìn)行傳輸?，F(xiàn)階段，圖像加密技術(shù)的應(yīng)用可以在文件壓縮前，也可以應(yīng)用于文件壓縮中與文件壓縮后。一般來說，將加密技術(shù)應(yīng)用在壓縮前與壓縮后的，被視為與壓縮分開的獨(dú)立加密算法;而應(yīng)用在壓縮中的加密技術(shù)，被稱為與結(jié)合加密算法，結(jié)合的是壓縮的流程。

結(jié)論：總是，基于視覺模式下圖像加密技術(shù)的研究已經(jīng)成為我國許多高校的重要研究課題之一，其對計算機(jī)領(lǐng)域、工程領(lǐng)域及教育領(lǐng)域等都具有非常重要的研究意義。因此，為了有效提升視覺模式下圖像加密技術(shù)的應(yīng)用水平，提高加密的安全性，必須建立科學(xué)、合理的客觀評價體系，并對影響加密算法運(yùn)算結(jié)果的問題進(jìn)行深入的研究。希望通過本文的論述，能夠?yàn)樘嵘覈茖W(xué)技術(shù)的應(yīng)用水平奠定一定的基礎(chǔ)。

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