MATLAB实现的基于MD5哈希置换的图像加密系统

资 源 简 介

本MATLAB项目利用MD5哈希算法为图像生成数字指纹，通过哈希值生成加密密钥序列，实现像素级位置置换和数值变换加密。支持JPEG等常见图像格式，提供安全的图像加密解决方案。

详 情 说 明

基于MD5哈希置换的图像加密系统

项目介绍

本项目是一个结合MD5散列算法与图像加密技术的安全系统，旨在通过数字指纹生成和像素级加密置换实现对图像文件的保护。系统利用MD5哈希值生成加密密钥序列，对图像像素进行多轮位置置换和数值变换，确保加密后的图像无法通过常规手段恢复原始内容，同时提供可靠的完整性校验功能。

功能特性

• 多格式支持: 兼容JPEG、PNG、BMP等常见图像格式
• 可配置加密参数: 支持自定义加密轮数（默认3轮）和密钥种子
• 灰度化预处理: 可选图像灰度化处理以适应不同需求
• 完整性验证: 通过MD5哈希值提供可靠的完整性校验
• 过程可追溯: 生成详细的加密过程日志，包含参数和处理时间信息
• 可视化对比: 可选生成加密前后的图像对比图

使用方法

1. 基本加密:

``bash # 使用默认参数加密图像 main('image.jpg')

1. 自定义参数加密:

`bash # 指定加密轮数和密钥种子 main('image.png', 'Rounds', 5, 'Seed', 'custom_seed')

1. 灰度化预处理:

``bash # 启用灰度化处理后进行加密 main('image.bmp', 'GrayScale', true)

系统执行后将生成：

• 加密后的图像文件（保持原格式）
• 32位MD5哈希校验值
• 加密过程日志文件
• 可选的加密前后对比图

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）
• 至少4GB内存（建议8GB以上处理大尺寸图像）
• 支持Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括图像文件的读取与格式校验、可选的灰度化预处理、基于MD5哈希的密钥序列生成、多轮像素置换加密算法、加密后图像的保存与输出，以及完整的日志记录和校验值计算。该文件整合了所有加密流程，确保各模块间的协同工作，为用户提供一站式的图像加密解决方案。