基于FPGA軟硬件協(xié)同合作貓映射圖像加密.pdf

1、到目前為止，越來(lái)越多的人們開(kāi)始研究混沌理論，并將混沌與保密通信聯(lián)系起來(lái)，使得成為了當(dāng)今社會(huì)研究的熱點(diǎn)，通過(guò)不斷的研究發(fā)現(xiàn)，混沌保密通信有著非常大的實(shí)用價(jià)值?；煦缋碚摫旧砭涂梢宰鳛橐环N加密的密鑰，因?yàn)樗旧砭褪且环N無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)軌跡不具有任何的確定性，它是隨機(jī)的，這也使得它天生就具有一種隱藏信息的能力。目前，我們實(shí)驗(yàn)室對(duì)于混沌保密通信系統(tǒng)研究主要在語(yǔ)音加密和圖像加密這兩個(gè)大的方面，相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)硬件平臺(tái)主要有FPGA、DSP和ARM。

2、本文通過(guò)運(yùn)用自己設(shè)計(jì)的FPGA硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)，并采用軟硬件協(xié)同合作技術(shù)將二維貓映射運(yùn)用到圖像加密中，最終通過(guò)LCD顯示出來(lái)。通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)的結(jié)果，可以有助于推動(dòng)混沌貓映射算法在實(shí)際中的應(yīng)用。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)混沌貓映射的基本理論，利用貓映射進(jìn)行圖像加密，將貓映射與數(shù)字圖像像素值位置聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行位置置亂，從而達(dá)到加密的效果。⑵在硬件平臺(tái)方面，沒(méi)有去使用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，而是采用的自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的FPGA硬件平臺(tái)

3、系統(tǒng)，采用的是Altera公司的核心芯片，此系統(tǒng)比較方便簡(jiǎn)單，而且具有多個(gè)I/O擴(kuò)展口，方便其他功能的實(shí)現(xiàn)與開(kāi)發(fā);軟件實(shí)現(xiàn)方面，主要是利用硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL，主要編寫顯示接口功能實(shí)現(xiàn)及相關(guān)算法。⑶采用現(xiàn)在比較常用的FPGA軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)去進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這使得在設(shè)計(jì)中大大方便軟硬件的合理配置，采用的開(kāi)發(fā)硬件平臺(tái)由自己開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的因素大大增加，同時(shí)在硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)之初考慮了設(shè)計(jì)成本，所以最終在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，使得系