江南大学《信息安全概论》大作业答案.pdf

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ows)、混合列变换(MixColumns)和轮密钥加(AddRoundKey)四个子模块。输入明文(iPlaintext)及密钥(iKey)在经过输入:..(InputRegsEnc)模块处理后,先送初始轮密钥加(AddRoundkeyEnc)模块进行轮密钥加操作,同时密钥送入密钥扩展(KeExpansionEnc)模块进行密钥扩展,当密钥扩展完时信号oNkKeyOK值1,在信号oNkKeyOK的作用下,将各轮子密钥分别送入各级轮迭代模块中,并进行寄存。五级轮迭代模块各级模块操作相互独立,模块间采用级联的方式,从而;保证了五级轮迭代模块间操作的独立性又保证了数据的流水操作。(ISB)算法,利用人类视觉的特点,使嵌入秘密信息来替换原始图像的最低N位,改变后的像素值不影响数字图像的统计信息。如果只替换1位,人眼对载秘图像微小的变化不能感知到。LSB算法的实现,如果用8比特的二进制来表示采样信息,所有采样值的最低位构成的位平面呈现随机特性,改变最低位不会对像素值产生明显影响,可以考虑用加密后的隐藏信息直接代替采样信息的最低位。而且,每8比特的二进制中有1位能被替换成机密信息的比特数据,信息隐藏量大。,ISB算法的编程实现,包括信息隐藏和信息提取两部分,下面将对核心代码分别进行说明。以64位输入、输出数据data为例说明处理过程,DataLsb-Hide表示嵌入隐藏信息后的采样信息数据,Data表示采样信息数据,EneryptWaterMarkData表示加密后的隐藏信息,对于信息隐藏部分:DataLsbHideD7:0]<=(DataD7:0]&8’hFE)|EneryptWaterMarkData[0];......DataLsbHide[63:56]<=(Data[63:56]&8’hFE)|EncryptWaterMarkData[7];:..EncryptWaterMarkData中,如下:EncryptWaterMarkData[0]<=DataLsbHide[7:0]&8’h01;......EncryptWaterMarkData[7]<=:DataLsbHide[63:56]&8’h01;,信息提取模块为信息隐藏的反过程。基于AES密码体制的信息隐藏模块内部结构图如图4所示,机密信息表示待隐藏的信息,原始载体1表示数字图像等载体,原始载体2表示嵌入机密信息后的数字图像等载体。首先利用AES加密嵌入的机密信息,原后运用LSB嵌入算法把加密后的机密信息嵌入到数字图像等载体中。机密信息先通过预处理模块(Water-MackData_8_to_128)进行数据位宽转换,本文机密信息输入采用8位位宽,AES采用AES-28,即在这里预处理模块实现数据8位位宽到128位位宽的转换;同样,原始载体1先通过预处理模块(PictureData_8_to_64)进行处理,实现数据8位位宽到64位位宽的转换。机密信息经过预处理后送入FIFO1进行缓存,在控制(Contol)模块的控制下将数据送入AES加密(AES_Enc)模块。同样,原始载体1在预处理后送入FIFO2进行缓存。机密信息在经过AES加密模块加密后送入位宽转换(WaterMackData_128_to__8)模块,转换成为8位位宽数据,并送入FIFO3中进行缓存。在控制(Control)模块的控制下分别从FIFO2、FIFO3中读取原始载体及加密后的机密信息送入LSB嵌入(LSB_Hide)模块,实现加密后的机密信息嵌入到原始载体1中,嵌入成功后以原始载体2的形式输出。,。信息隐藏模块仿真波形图,如图5所示,图中数据均以16进制格式显示。:..5信息隐藏模块内部仿真图输入机密信息(iWaterMackData):3243f6a8885a308d313198a2e0370734;AES加密密钥(iKey):2b7el51628aed2a6abf7158809cf4f3c;原始载体图像数据(iPietureData)输入:7776767574...928d8b8e8e8a8c9189878789...;嵌入加密机密信息后的原始载体图像数据(oP-ietureData)输出:777676757474737378...928c8b88f8a8c91888687888e919293...;oHideDataValid表示嵌入操作有效信号,0rig-PictureData表示原始载体图像数据透传输出。在信号oHideDataValid拉高时,oPietureData与OrigPic-tureData数据值相等或相近。信号oPictureData的最低有效位依次为:0011100100100101---(16进制:3925841d02dc09fbdc118597196a0b32),即加密后的机密信息。如图6所示,利用Matlab将原始图像数据和嵌入加密机密信息后的原始图像数据分别显示成图像,原始载体图像1为嵌入信息的载体图像,原始载体图像2为嵌入加密机密信息后的载体图像,两个图像肉眼上看很难发现它们的区别,说明信息隐藏成功。:..6原始载体图像显示图4结束语本文介绍了一种基于AES加密体制的信息隐藏模块的硬件实现方式,对AES加密算法、LSB信息隐藏算法进行研究及两种算法的融合设计,有效的提高的机密信息传输的安全性。实验表明该模块能够有效地实现信息隐藏,且隐藏信息量大、不易察觉,在信息安全传输领域具有一定的应用价值。