基于AES的图像加解密算法matlab仿真,带GUI界面

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1.程序功能描述 基于AES的图像加解密算法matlab仿真,带GUI界面。在GUI界面上进行操作,分别对图像进行AES加密,AES解密。

2.测试软件版本以及运行结果展示 MATLAB2022A版本运行

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(完整程序运行后无水印)

3.核心程序 `% --- Executes on button press in pushbutton3. function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbutton3 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global Image_RGB; global SBOX; global invSBOX; global w; global polys; global invpolys; global images_AES;

[rr,cc] = size(Image_RGB); % ܴ
for i = 1:rr/16 for j = 1:cc images_deAES{i,j} = func_invAES(images_AES{i,j},w,invSBOX,invpolys,1); end end % ʾ ܺ ͼ
for i = 1:rr/16 for j = 1:cc tmp = (images_deAES{i,j})'; iamges_deaes(16*(i-1)+1:16*i,j) = double(tmp); end end axes(handles.axes3); imshow(iamges_deaes,[]); % PSNR [psnr,mse] = func_PSNR(Image_RGB,iamges_deaes) % --- Executes on button press in pushbutton4. function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbutton4 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) clc; clear; close all; `

4.本算法原理 AES是一种块加密算法,这意味着它处理固定长度的数据块。对于AES而言,块大小固定为128位(16字节),而密钥长度可以是128位、192位或256位。AES的工作流程包括多个轮次的替代和置换操作,这些操作增强了数据的安全性。

4.1 加密过程 AES的加密过程可以总结为以下几个步骤:

初始轮(Initial Round)

将明文块与密钥通过XOR运算进行混合。 主循环(Main Loop)

字节替换(SubBytes):每个字节被替换为其S-box中的对应值。S-box是一个非线性替换表,用于增加算法的复杂度。 行移位(ShiftRows):每一行的数据按照一定的规则向左或向右移动。 列混淆(MixColumns):每列的数据通过矩阵乘法进行混合。这一步骤确保了不同列之间的数据交互。 密钥加(AddRoundKey):将轮密钥与状态矩阵进行XOR操作。 最终轮(Final Round)

这一轮不包括列混淆步骤,其余步骤与主循环相同。 4.2 解密过程 解密过程是加密过程的逆向操作。具体步骤如下:

初始轮(Initial Round)

进行AddRoundKey操作。 主循环(Main Loop)

密钥加(AddRoundKey) 列逆混淆(InvMixColumns):使用特定的逆矩阵代替MixColumns中的矩阵。 行逆移位(InvShiftRows):与ShiftRows相反的操作。 字节逆替换(InvSubBytes):使用逆S-box替换字节。 最终轮(Final Round)

进行AddRoundKey操作后,执行InvShiftRows和InvSubBytes。