AES(Advanced Encryption Standard)是一种广泛使用的块密码标准,用于数据加密和保护隐私。在MATLAB环境中实现AES加密和解密算法是一项重要的技能,特别是在教学和科研中。MATLAB2019a版本提供了丰富的数学计算功能,使得实现这种复杂的算法变得相对简单。 AES的核心过程包括四个基本操作:字节代换(SubBytes)、行位移(ShiftRows)、列混淆(MixColumns)和密钥扩展(KeyExpansion)。以下是对这些步骤的详细解释: 1. **字节代换**:AES使用了一个8x8的S盒(Substitution Box),将输入的8位字节替换为另一个非线性映射的字节。这个过程增强了算法的安全性,因为攻击者很难预测输入和输出之间的关系。 2. **行位移**:这是对矩阵的行进行循环位移,每一行的位移量不同,目的是增加数据混淆,使攻击者难以恢复原始信息。 3. **列混淆**:在MixColumns步骤中,每个4字节的列通过一个特定的线性变换进行混淆,这个变换是基于GF(2^8)的乘法运算。这个操作提高了加密的扩散性,使得一个位置的改变会影响整个数据块。 4. **密钥扩展**:AES的密钥长度可以是128、192或256位。密钥扩展算法将初始密钥扩展成足够多的轮密钥,每轮加密使用不同的密钥,增强安全性。 在提供的压缩包中,我们可以看到一些关键的MATLAB脚本文件: - `main.m`:这很可能是整个程序的主入口,它调用其他函数来执行AES的加密和解密过程。 - `cipher.m`:可能包含了执行AES核心操作的代码,如上述的四个步骤。 - `key_expansion.m`:专门处理密钥扩展的函数,根据AES标准生成后续轮的密钥。 - `mix_columns.m`:对应AES中的列混淆操作。 - `aes_demo.m`:示例程序,演示如何使用AES加密和解密数据。 - `aes_init.m`:可能包含了初始化函数,用于设置算法参数。 - `poly_mult.m`:可能涉及到GF(2^8)上的多项式乘法,这是列混淆操作的一部分。 - `cycle.m`:可能与密钥扩展中的循环操作有关。 在实际使用中,用户可以通过调用这些函数,传入原始数据和密钥,完成加密和解密任务。对于本科和硕士级别的学生,理解并实现这些算法有助于深入理解和掌握密码学原理,同时提高编程能力。在MATLAB环境中进行实验,可以方便地调试和分析算法的性能,对于学术研究和教育有着积极的意义。
2024-08-31 18:17:05 6KB matlab
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混沌加密算法是一种结合了混沌理论和密码学的高级加密技术,因其复杂性和不可预测性而被广泛研究。在本项目中,我们关注的是基于约瑟夫环(Josephus Problem)的混沌加密算法在MATLAB平台上的仿真实现。MATLAB是一款强大的数学计算软件,非常适合进行复杂的数值模拟和算法开发。 约瑟夫环是一个著名的理论问题,它涉及到在循环结构中按一定规则剔除元素的过程。在加密领域,约瑟夫环的概念可以被巧妙地利用来生成非线性的序列,这种序列对于密码学来说是非常有价值的,因为它可以增加破解的难度。 混沌系统是那些表现出极端敏感性对初始条件的系统,即使微小的变化也会导致结果的巨大差异。混沌理论在加密中应用时,可以生成看似随机但实际上由初始条件控制的序列,这使得加密过程既具有随机性又保留了可逆性,是加密算法设计的理想选择。 在这个MATLAB实现中,`test.m`可能是主函数,用于调用并测试加密算法。`yuesefu.m`很可能是实现约瑟夫环混沌加密算法的具体代码,包括混沌系统的定义、约瑟夫环的操作以及数据的加密和解密过程。文件`1.wav`则可能是一个示例音频文件,用于演示加密算法的效果,将原始音频数据经过加密处理后再解密,以验证算法的正确性和安全性。 混沌加密算法的基本步骤通常包括: 1. **混沌映射**:选择一个混沌映射,如洛伦兹映射或 Logistic 映射,通过迭代生成混沌序列。 2. **密钥生成**:混沌序列与初始条件密切相关,因此可以通过精心选择初始条件和参数来生成密钥。 3. **数据预处理**:将原始数据转换为适合混沌加密的形式,如二进制表示。 4. **加密过程**:将混沌序列与待加密数据进行某种操作(如异或)来混淆数据。 5. **约瑟夫环应用**:在加密过程中引入约瑟夫环,可能通过剔除或替换某些元素来进一步增强加密强度。 6. **数据解密**:使用相同的密钥和算法,通过逆操作恢复原始数据。 7. **安全性和性能评估**:通过各种密码分析方法(如差分分析、线性分析等)评估加密算法的安全性,并测试其在不同数据量下的运行效率。 这个MATLAB实现提供了一个理解和研究混沌加密算法的良好平台,同时也为其他领域的研究人员提供了实验和改进的基础。用户可以通过修改`yuesefu.m`中的参数和初始条件,探索不同的混沌行为和加密效果,以优化算法的性能和安全性。
2024-08-31 18:09:14 135KB matlab 约瑟夫环
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CSDN海神之光上传的全部代码均可运行,亲测可用,尽我所能,为你服务; 1、代码压缩包内容 主函数:VoiceRecognition.m; Fig:GUI操作界面; 运行结果效果图; 2、代码运行版本 Matlab 2019b;若运行有误,根据提示修改;若不会,可私信博主; 3、运行操作步骤 步骤一:将所有文件放到 Matlab的当前文件夹中; 步骤二:双击打开VoiceRecognition.m文件;(若有其他m文件,无需运行) 步骤三:点击运行,等程序运行完得到结果; 4、语音处理系列仿真咨询 如需其他服务,可私信博主或扫描博主博客文章底部QQ名片; 4.1 CSDN博客或资源的完整代码提供 4.2 期刊或参考文献复现 4.3 Matlab程序定制 4.4 科研合作 语音处理系列程序定制或科研合作方向:语音隐藏、语音压缩、语音识别、语音去噪、语音评价、语音加密、语音合成、语音分析、语音分离、语音处理、语音编码、音乐检索、特征提取、声源定位、情感识别、语音采集播放变速等; CSDN海神之光上传的全部代码均可运行,亲测可用,尽我所能,为你服务; 1、代码压缩包内容 主函
2024-08-31 17:57:04 316KB matlab
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项目背景与目的 现代家用电器,特别是冰箱,已经不仅仅是简单的食品存储设备,它们逐渐集成了更多的智能化功能。随着物联网(IoT)技术的发展和智能家居的普及,如何提升冰箱的制冷和加热效率、稳定性以及用户体验,成为家电行业的重要课题。基于PID(Proportional-Integral-Derivative)算法的冰箱制冷加热项目旨在通过精确的温度控制,优化冰箱的性能,提高能效,提供更优质的用户体验。 本项目的主要目的是: 温度精确控制:通过引入PID算法,实现对冰箱内部温度的精确控制,确保食品保鲜效果和节能。 智能调节:根据用户需求和外部环境的变化,智能调整制冷和加热模式,提高冰箱的适应性和效率。 数据监控与分析:实时监控冰箱的运行状态,通过数据分析优化控制策略,提升系统的稳定性和可靠性。
2024-08-31 09:09:49 2.95MB
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【标题】中的“matlabB样条轨迹规划,多目标优化,7次非均匀B样条轨迹规划”涉及的是机器人路径规划领域中的一个重要技术。在机器人运动控制中,轨迹规划是确保机器人按照预设的方式从起点到终点移动的关键步骤。B样条(B-Spline)是一种在数学和工程中广泛使用的曲线拟合方法,它允许我们生成平滑且可调整的曲线。在这里,提到的是7次非均匀B样条,意味着曲线由7次多项式控制,并且节点间距可以不均匀,这样可以更好地适应不同的路径需求。 “基于NSGAII遗传算法,实现时间 能量 冲击最优”指出该规划过程采用了多目标优化。NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)是一种高效的多目标优化算法,它利用种群进化策略来同时优化多个相互冲突的目标函数。在这个案例中,目标是找到一条轨迹,使得它在时间消耗、能量消耗和冲击(通常与舒适度或机械损伤相关)方面达到最优平衡。 【描述】中提到,“换上自己的关节值和时间就能用”,意味着这个MATLAB代码提供了一个通用框架,用户只需输入自己机器人的关节角度序列和期望的规划时间,就可以自动生成符合优化条件的轨迹。代码中的“中文注释”对于初学者来说非常友好,有助于理解每个步骤的功能和意义。 结合【标签】“软件/插件”,我们可以推断这是一个可以应用于MATLAB环境的软件或工具,可能是一个MATLAB函数或者脚本,用户可以下载并直接在MATLAB环境中运行,进行机器人轨迹规划的仿真和优化。 【压缩包子文件的文件名称列表】包括一个HTML文件,可能包含了代码的详细解释或者使用说明;四张图片(1.jpg, 2.jpg, 3.jpg, 4.jpg, 5.jpg)可能展示了轨迹规划的示例或者算法流程图;以及一个名为“样条轨迹规划多目标优化.txt”的文本文件,很可能包含了源代码或规划结果的数据。 这个压缩包提供的资源是一个用MATLAB实现的7次非均匀B样条轨迹规划工具,采用NSGA-II遗传算法对时间、能量和冲击进行多目标优化。用户可以根据自己的关节数据和时间要求,利用这个工具生成最佳的机器人运动轨迹,而且代码有中文注释,便于理解和应用。对于机器人控制和多目标优化领域的学习者和研究者来说,这是一个非常实用的资源。
2024-08-30 15:18:15 426KB
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快速而准确的圆弧插补算法一直是人们努力追求的目标。本文在深入析了五种圆弧插补算法的基础上,把它们归纳到统一的理论依据之下,并就人们在 论方面研究甚少的插补运算的速度和插补轨迹精度问题进行了深入的分析与理论 导。同时,通过在计算机上对各种插补算法在插补运算速度和插补轨迹精度两方面 实际测试、验证与分析比较,提出了最佳择优方案,并在实际应用之中取得了满意 效果。
2024-08-30 11:51:55 206KB
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RFID网络是物联网中物体身份识别的重要方案,RFID系统的安全性直接影响物联网的安全性。已有的RFID隐私保护算法均需要线性地搜索后端的数据库从而识别某个标签,因此后端数据库的计算复杂度与延迟较高。对此基于物理不可克隆函数(PUF)提出一种无需数据库搜索操作的低计算复杂度隐私保护算法。首先,采用PUF安全地保存标签的秘密信息以抵御妥协攻击;然后,数据库端仅需要3个哈希运算与两个异或运算,计算复杂度为O(1)。最终,基于Vaudenay的RFID隐私安全模型分析本算法的性能,结果显示其具有最高的隐私等级,同时计算复杂度最低。
2024-08-30 10:33:11 256KB
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陀螺仪LSM6DSV16X与AI集成(2)----姿态解算 CSDN文字教程:https://blog.csdn.net/qq_24312945/article/details/134902735 B站教学视频:https://www.bilibili.com/video/BV1Jw41187c5/ LSM6DSV16X 特性涉及到的是一种低功耗的传感器融合算法(Sensor Fusion Low Power, SFLP). 低功耗传感器融合(SFLP)算法: 该算法旨在以节能的方式结合加速度计和陀螺仪的数据。传感器融合算法通过结合不同传感器的优势,提供更准确、可靠的数据。 6轴游戏旋转向量: SFLP算法能够生成游戏旋转向量。这种向量是一种表示设备在空间中方向的数据,特别适用于游戏和增强现实应用,这些应用中理解设备的方向和运动非常关键。 四元数表示法: 旋转向量以四元数的形式表示。四元数是一种编码3D旋转的方法,它避免了欧拉角等其他表示法的一些限制(如万向节锁)。一个四元数有四个分量(X, Y, Z 和 W),其中 X, Y, Z 代表向量部分,W 代表标量部分。
2024-08-29 18:43:06 7.09MB 融合算法
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AC多模式匹配算法 特点:应用有限自动机巧妙地将字符比较转化为了状态转移。此算法有两个特点:一是扫描文本时完全不需要回溯,二是时间复杂度为O(n)与关键字的数目和长度无关,但所需时间和文本长度以及所有关键字的总长度成正比。 算法思想:用多模式串建立一个确定性的树形有限状态机,以主串作为该有限状态机的输入,使状态机进行状态的转换,当到达某些特定的状态时,说明发生模式匹配。AC 多模式匹配算法的实现可分预处理和搜索查找两个阶段。在预处理阶段根据待匹配的模式串组生成有限状态机;搜索查找阶段状态机根据输入的文本串进行状态跳转,当到达某一状态时,该状态有匹配的模式串,则匹配成功。AC 状态机包括goto、fail 和output 3 个函数。 实现步骤:1. 构造字典树;2. 搜索路径的确定(即构造失败指针);3. 模式匹配过程。
2024-08-29 16:48:11 47KB AhoCorasick
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在探讨极化敏感均匀线阵的新盲波达方向(Direction of Arrival, DOA)和极化估计算法之前,有必要对涉及的几个关键概念进行阐述。 极化敏感阵列是一种利用阵列中各个天线单元对信号极化的敏感性来处理信号的阵列系统。极化敏感阵列与传统阵列的不同之处在于,它能够基于信号的极化特征进行信号分解和检测。极化敏感阵列天线可以对具有不同极化特征的信号表现出良好的检测能力,广泛应用于通信、无线电、导航等多个领域。 波达方向(DOA)估计是指确定信号波达方向的过程,这对于雷达、声纳、无线定位等领域至关重要。传统的DOA估计算法如ESPRIT、MUSIC等,都有各自的使用场景和局限性。ESPRIT算法特别适用于均匀线阵,并且能够利用均匀线阵的特性进行参数估计。 接下来,三线性分解是一种信号处理方法,其在ESPRIT和联合近似对角化方法的基础上,能够提供一种概括性的参数估计手段。三线性分解方法在处理具有三线性模型特征的信号时,表现出其独特的优势。 在论文中,作者张小飞和是莺提出了针对极化敏感均匀线阵的一种新的盲DOA和极化估计算法。盲算法指的是不需要或仅需要极少的先验信息即可进行估计的算法。该算法的核心在于对接收信号进行分析,并显示出三线性模型的特性。基于三线性分解,作者建立了一种新的联合估计算法,即极化敏感均匀线阵盲DOA和极化联合估计算法。 算法的性能通过仿真得到验证,结果显示该算法在DOA和极化估计方面具有较好的性能,并且支持小样本情况。这表明算法具有高效性和鲁棒性,尤其适合样本数量有限的情况。 文中还提到的Kruskal关于低阶三线数据分解唯一性的理论基础,为该算法的提出提供了数学支持。在数据模型方面,张小飞和是莺考虑了一个由M个正交偶极子对构成的均匀线阵,阵元间距为半波长,沿着Y轴正半轴均匀排列。该均匀线阵的信号接收模型基于球坐标系,考虑到入射波仅位于YOZ平面,从而简化了模型的复杂度。 极化敏感阵列的接收模型能够进行空域采样并检测目标信号。通过极化矢量的表达式,可以进一步分析信号的极化信息。该模型对于理解算法如何从接收到的信号中提取出DOA和极化特征具有重要意义。 在研究的背景和方法部分,论文提到了当前通信和无线领域中极化敏感阵列的重要性,以及多种DOA和极化估计算法的研究现状。新的算法能够结合极化敏感阵列的优势和三线性分解的特点,为极化敏感均匀线阵的参数估计问题提供了一种新的解决途径。 张小飞和是莺的研究为我们提供了一种新的视角和方法来处理极化敏感均匀线阵的信号,并通过三线性分解技术提出了一种有效的盲DOA和极化估计算法。该算法不仅适用于大规模阵列,同样能够处理小样本情况,具有一定的普适性和应用潜力。随着进一步的研究和仿真验证,这种新算法有望在通信、雷达和无线定位等领域得到广泛应用。
2024-08-29 16:24:50 528KB 极化敏感阵列
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