基于AES的图像加解密算法matlab仿真,带GUI界面

1.程序功能描述
基于AES的图像加解密算法matlab仿真,带GUI界面。在GUI界面上进行操作，分别对图像进行AES加密，AES解密。

2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022A版本运行

 

（完整程序运行后无水印）

3.核心程序

% --- Executes on button press in pushbutton3.
function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to pushbutton3 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
global Image_RGB;
global SBOX;
global invSBOX;
global w;
global polys;
global invpolys;
global images_AES;
 
[rr,cc] = size(Image_RGB);
%   ܴ   
for i = 1:rr/16
    for j = 1:cc
        images_deAES{i,j} = func_invAES(images_AES{i,j},w,invSBOX,invpolys,1);
    end
end 
%  ʾ   ܺ  ͼ  
for i = 1:rr/16
    for j = 1:cc
        tmp                             = (images_deAES{i,j})';
        iamges_deaes(16*(i-1)+1:16*i,j) = double(tmp);
    end
end
axes(handles.axes3);
imshow(iamges_deaes,[]);
%    PSNR
[psnr,mse] = func_PSNR(Image_RGB,iamges_deaes)
% --- Executes on button press in pushbutton4.
function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to pushbutton4 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
clc;
clear;
close all;

　　

4.本算法原理
AES是一种块加密算法，这意味着它处理固定长度的数据块。对于AES而言，块大小固定为128位（16字节），而密钥长度可以是128位、192位或256位。AES的工作流程包括多个轮次的替代和置换操作，这些操作增强了数据的安全性。

4.1 加密过程
AES的加密过程可以总结为以下几个步骤：

初始轮（Initial Round）

将明文块与密钥通过XOR运算进行混合。
主循环（Main Loop）

字节替换（SubBytes）：每个字节被替换为其S-box中的对应值。S-box是一个非线性替换表，用于增加算法的复杂度。
行移位（ShiftRows）：每一行的数据按照一定的规则向左或向右移动。
列混淆（MixColumns）：每列的数据通过矩阵乘法进行混合。这一步骤确保了不同列之间的数据交互。
密钥加（AddRoundKey）：将轮密钥与状态矩阵进行XOR操作。
最终轮（Final Round）

这一轮不包括列混淆步骤，其余步骤与主循环相同。
4.2 解密过程
解密过程是加密过程的逆向操作。具体步骤如下：

初始轮（Initial Round）

进行AddRoundKey操作。
主循环（Main Loop）

密钥加（AddRoundKey）
列逆混淆（InvMixColumns）：使用特定的逆矩阵代替MixColumns中的矩阵。
行逆移位（InvShiftRows）：与ShiftRows相反的操作。
字节逆替换（InvSubBytes）：使用逆S-box替换字节。
最终轮（Final Round）

进行AddRoundKey操作后，执行InvShiftRows和InvSubBytes。