JPEG图像加密研究

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1、硕士学位论文JPEG图像加密研究作者姓名黄树豪学科专业计算机科学与技术指导教师何军辉副教授所在学院计算机科学与工程学院论文提交日期2018年4月ResearchonJPEGImageEncryptionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangShuhaoSupervisor：AssociateProf.HeJunhuiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP3学校代号：10561学号：

2、201520130806华南理工大学硕士学位论文JPEG图像加密研究作者姓名：黄树豪指导教师姓名、职称：何军辉副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：计算机科学与技术研究方向：多媒体信息安全论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日期：2018年5月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：文贵华委员：董守斌郑运平张艳青董敏＿南理工太學：学位论文原创性声明木人郑重声明：所呈交的论文是木人在导师的指导卜独立进行研宄所収得的研宄成果＾除／文中特别加以标注引用的内奔外，本论文不包含

3、仟何具他个人成粜体ｌｉ经发尜或桄写的成兕作品ＵＸ彳木文的研宄做出觅要贡献的个人和集休，均Ｌｉ作文中以明确方式标明，本人兌全觉识到本声明的法律后果中本人承担。作者签名：ｎ期：ｎ｜学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，即ｆ研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产扠单位属华南理工大学学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被査阅（除在保密期内的保密论文外）：学校可以公布学位论文的全部或部分内郛、可以允许采吊影印、縮印

4、或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文裆的内容和纸质论文的内容相…致。本学位论文屈于：□垛密，（校保密委员会审定力涉密学位时间：年ｎＢ）＿＿＿于年＿月＿日解密后适用本授权＾ａ不保密，同意在校园网上发办、供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社金文出版和编入ｍｕ〗《中网知识资源总库》，传插学位论文的全部或部分内容。“”（请在以上相应方框内打ｖ）作者签名：ｉ：村Ｉ曰期：邛义心丨＾指导教师签名：日期ｗｉｎｏｊ作者联系电

5、话：电子邮箱：联系地址（含邮編）：摘要随着网络带宽的不断增加和资费的逐渐下降，越来越多的用户将图像传输到公共云进行存储。如何保护图像在传输和存储时的隐私和安全是云存储需要解决的关键问题之一。图像加密是保护重要图像隐私和安全的一种常用技术。由于JPEG是应用最广泛的图像文件格式之一，因此针对JPEG图像的加密研究受到研究者们的普遍关注。通过对现有JPEG图像加密技术的理论分析和大量实验研究，本文总结归纳出目前各种加密操作存在的问题，主要包括：易遭受轮廓攻击和已知明文攻击；密文图像文件大小大幅度增加；密文图像与JPE

6、G标准兼容性较差；生成密文图像需要进行二次熵编码。本文提出一种基于比特流的JPEG图像加密算法，有效克服了现有文献算法存在的各种缺陷。该算法由4种加密操作组成：相同正负符号的连续量化DC系数编码分组置乱；量化DC系数编码分组迭代交换；相同游程量化AC系数编码全局置乱和不包括量化DC系数编码的MCU全局置乱。此外，为了抵抗已知明文攻击，本文提出一种基于图像内容的自适应加密密钥生成方法。为了论证本文算法的优越性，文中给出了相应的理论分析和大量的对比实验数据。从实验结果可以看出，本文所提出的JPEG图像加密算法在密文图像文件大小

7、、与JPEG标准的兼容性以及理论安全性等方面优于最新研究成果。关键词：图像加密；JPEG图像；格式兼容；文件大小不变IABSTRACTAsthenetworkbandwidthcontinuestoincreaseandthecostdecreasesgradually,moreandmorepeopletransferimagestopuliccloudserversforstorage.Howtoprotecttheprivacyandsecurityoftheimagesduringtransmissionandst

8、orageisoneofthekeyissuesthatneedstobesolvedincloudstorage.Imageencryptionisacommontechniqueforprotectingtheprivacyandsecurityofimportantimages.SinceJPEG