图像混沌加密系统的QT界面设计与实现

【摘要】混沌是上世纪的一个重大的发现,混沌理论最为人知的表述就是蝴蝶效应：只蝴蝶在巴西轻拍翅膀,会使更多蝴蝶跟着一起轻拍翅膀.最后将有数千只的蝴蝶都跟着那只蝴蝶一同振翅,其所产生的巨风可以导致一个月后在美国德州发生一场龙卷风。混沌是非线性动力学系统中所特有的一种运动形式,它又是确定性系统产生的一种运动形式,与此同时,又是对初始的条件是相当的敏感的非周期运动,并且这种非周期性的运动又是具有长期不可预测性。混沌的这种对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异的性质,常常被用在图像保密通信中。混沌理论目前的发展前景是非常的好,它不断地冲击与改变着现有的许多技术领域和目前几乎所有科学,它不但开拓了人们的视野,与此同时,它也加深了人们对我们认知的客观世界做出更为全面的认识。随着人们对混沌科学的研究,它也在不断地改变人们过去的思维方式,也丰富和发展人们的自然观。与此同时,嵌入式Linux在手持信息设备领域的应用出现了一个强劲的发展势头,Qt/Embedded跨平台LinuxGUI自诞生以来,迅速席卷了便携式设备在内的几乎当今程序设计的所有领域,使得它已成为未来发展趋势。全文主要研究内容包括：(1)使用混沌密钥算法,对图像进行加解密,并最终在基于Qt界面系统的ARM9开发板上完成了硬件实现。介绍了混沌和数字图像加密的一些基础知识,使用一种Wang-Chen混合加密的算法,实现了数字图像的序列密码加密、解密,形成一个混沌保密通信系统。这种加密算法的主要特点是速度快,在嵌入式移动平台设备中易于实现。(2)介绍了一种基于Qt界面的嵌入式操作系统,构建了基于Qt/Embedded界面的嵌入式系统开发的硬件与软件环境,并且实现了Qt/Embedded界面移植到S3C2440开发板上。其中,包含Qt/Embedded安装与设置、嵌入式Linux操作系统中库文件移植、QtCreator的界面设计,bootloader、Linux内核、根文件系统以及相应的应用程序。完成基于Qt界面的嵌入式Linux的ARM开发平台的调试、移植。(3)基于Qt界面的嵌入式Linux的混合加密方案,对加解密算法在S3C2440开发板上进行了验证,对图像实现了混沌加密与解密。开发板上实验结果显示,基于Qt界面的数字图像混沌加密是可靠的,未来必将成为一种趋势。
【作者】许崇娟；
【导师】禹思敏；
【作者基本信息】广东工业大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】混沌算法；图像加解密；Qt界面系统移植；ARM；

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