摘  要
本文研究了数字图像加密的关键技术，重点探讨了Arnold变换（空间域像素置乱）与AES加密算法（CBC模式）的综合应用。通过对Arnold变换的基本原理、置乱效果及其周期性进行深入分析，以及AES加密算法的工作原理、工作模式及其加密流程的探讨，本文提出了一种结合Arnold变换与AES加密算法的数字图像加密方案。该方案首先对图像进行Arnold变换以置乱像素位置，然后使用AES加密算法对置乱后的像素值进行加密，实现双重加密效果。
本文采用Python等编程工具进行实验验证，通过对比不同加密参数下的加密效果和解密精度，评估了方案的可行性和有效性。此外，本文还针对Arnold变换的加密周期性与安全性、AES加密算法在图像加密中的优化以及Arnold变换与AES加密算法的融合策略等难点问题进行了深入研究，并提出了一系列优化方法。最终，本文利用Python技术搭建了一个B/S结构下的网站，实现了数字图像加密的功能模块，采用MySQL数据库存储用户信息，保证了系统运行的高效稳定。
关键词：数字图像加密；Arnold变换；AES加密算法；CBC模式；Python技术
A B S T R A C T 
This paper studies the key technology of digital image encryption, and focuses on the comprehensive application of Arnold transformation (spatial domain pixel chaos) and AES encryption algorithm (CBC mode). Based on the thorough analysis of the basic principle, scrambling effect and periodicity of Arnold transformation, and discussing the working principle, working mode and encryption process of AES encryption algorithm, this paper proposes a digital image encryption scheme combining Arnold transformation and AES encryption algorithm. This scheme first transforms the image by Arnold to disrupt the pixel position, and then uses the AES encryption algorithm to encrypt the scrambled pixel value to realize the double encryption effect.
This paper uses Python and other programming tools for experimental verification, and evaluates the feasibility and effectiveness of the scheme by comparing the encryption effect and decryption accuracy under different encryption parameters. In addition, this paper also studies the difficult problems such as the encryption periodicity and security of Arnold transformation, the optimization of AES encryption algorithm in image encryption, and the fusion strategy of Arnold transformation and AES encryption algorithm, and proposes a series of optimization methods. Finally, this paper uses Python technology to build a website under B / S structure, realizes the functional module of digital image encryption, and uses MySQL database to store user information, to ensure the efficient and stable operation of the system.
Key words: digital image encryption; Arnold transformation; AES encryption algorithm; CBC mode; Python technology



目  录
摘 要 
A B S T R A C T 
第1章 绪论 
1.1 选题背景及意义 
1.1.1 选题背景 
1.1.2 选题意义 
1.2 国内外研究现状及发展趋势 
1.2.1 国内研究现状 
1.2.2 国外研究现状 
1.2.3 发展趋势 
1.3 本文研究主要内容 
第2章 相关理论基础 
2.1 数字图像加密技术概述 
2.1.1 数字图像加密的背景与意义 
2.1.2 数字图像加密的分类与现状 
2.2 Arnold变换理论基础 
2.2.1 Arnold变换的定义与性质 
2.2.2 Arnold变换在图像加密中的应用 
2.3 AES加密算法原理 
2.3.1 AES加密算法简介 
2.3.2 AES加密算法的核心操作 
2.3.3 AES加密算法的工作模式 
2.4 系统开发工具介绍 
2.4.1 编程语言选择 
2.4.2 开发环境配置 
2.4.3 数据库管理系统 
2.4.4 图像处理和加密库 
第3章 数字图像加密系统设计与实现 
3.1 图像加密的基本模型 
3.2 系统搭建过程 
3.3 数据库表结构 
3.4 数字图像加密过程成果展示 
3.4.1网站登录及注册模块的展示 
3.4.2网站首页的实现 
3.4.3新增数字图像加密的实现 
3.4.4用户管理的实现 
3.5系统设计与测试总结 
第4章 总结与展望 
4.1 总结 
4.2 展望 
致  谢 
参考文献