Алгоритм решения задач шифрования и расшифрования цифрового изображения

Алгоритм решения поставленной задачи состоит из следующих шагов:

1) получение изображения. Загрузка выбранного изображения в программное приложение;

2) чтение данных. Произвести чтение данных попиксельно из bitmap -файла, так же сохранить данные о размерах изображения (высота, ширина);

3) проверка изображения на наличие шифрования. Чтение метки шифрования;

3.1) изображение без шифрования;

3.1.1) усреднение по каналам. Вычислить среднее арифметическое значений цветовых каналов (RGB), для получения полутонового изображения из цветного;

3.1.2) запись в массив (матрицу). Записать усреднённые значения в массив данных для проведения дальнейших преобразований. Каждый элемент массива в данном случае представляет из себя отдельный пиксел полутонового изображения со своим значением тона;

3.1.3) дополнение массива. Массив данных дополняется случайными значениями от 0 до 255 справа, если высота больше ширины, или снизу, если ширина больше высоты, так чтобы результирующая матрица имела одинаковую высоту и ширину;

3.1.4) генерация кортежа перестановок. Сгенерировать кортеж перестановок (одномерную матрицу), равную матрице по размеру;

3.1.5) перестановка строк и столбцов. Произвести перестановку согласно данным из п. 3.1.4 данного алгоритма по правилу (7);

3.1.6) маркировка шифрованного изображения. В первые 8 пикселов по методу LSB записываем последовательность бит, которая будет маркировать шифрованное изображение;

3.1.7) интеграция ключа в шифрованное изображение. С помощью метода наименьшего значащего бита скрываем ключ шифрования в изображении в неявном виде по заранее определённому алгоритму.

3.1.8) сохранение данных из масива в BMP. Извлекаем данные из полученного массива в bitmap-файл, записывая значение каждого элемента массива во все три цветовых канала;

3.2) изображение содержит шифрование;

3.2.1) запись в массив (матрицу). Записать усреднённые значения в массив данных для проведения дальнейших преобразований. Каждый элемент массива в данном случае представляет из себя отдельный пиксел полутонового изображения со своим значением тона;

3.2.2) извлечение ключа из изображения. Производим процедуру, обратную п. 3.1.7 данного алгоритма;

3.2.3) генерация кортежа перестановок. Аналогично п. 3.1.4 данного алгоритма;

3.2.4) обратная перестановка строк и столбцов. Произвести перестановку согласно данным из п. 3.2.3 данного алгоритма по правилу (9);

3.2.5) сохранение данных из масива в BMP. Аналогично п. 3.1.8 данного алгоритма.

4) Сохранение изображения в файл. При необходимости сохранить изображение в файл.

В Приложении А представлена блок-схема алгоритма.