隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和通訊技術(shù)等高科技技術(shù)在近年來(lái)的迅猛發(fā)展，信息加密越來(lái)越受到人們的重視，為此我們提出了一種基于四維混沌系統(tǒng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像文件加密的方法，并利用迭代次數(shù)和方式作為密碼，實(shí)現(xiàn)了圖像文件加密和解密。

一、混沌系統(tǒng)及其MATILAB仿真

四維混沌系統(tǒng)的方程為：

式中，a=50，b=15，c=13，d=0. 5，g=20。

二、基于四維混沌系統(tǒng)的圖像加密算法

采用圖像置亂技術(shù)對(duì)圖像文件進(jìn)行加密處理。

加密算法簡(jiǎn)要介紹如下：首先對(duì)該四維混沌系統(tǒng)的微分方程產(chǎn)生的實(shí)值序列進(jìn)行預(yù)處理，抽取一定的二進(jìn)制序列進(jìn)行圖像文件加密，其次是讀取256×256格式大小的原圖像，將原圖像塊置亂，再按圖像塊中的行（或列）進(jìn)行置換。

如圖2所示，將256×256格式大小的原圖像分成32×32格式大小的圖像塊，結(jié)果得到8×8 =64個(gè)小圖像塊，對(duì)這64個(gè)小圖像塊在整個(gè)圖像上利用8×8的幻方或Hilbert變換進(jìn)行塊置亂用來(lái)取消圖像的像素點(diǎn)在領(lǐng)域中空間位置的相關(guān)性，最后在將得到的圖像在行、列兩個(gè)方向上分別進(jìn)行上、下及左、右的隔行減隔列的整行（或整列）的元素交換，以消除圖像相鄰行（或列）的位置相關(guān)性，這樣就可以得到加密圖像文件了。

MAILAB仿真結(jié)果如圖1所示。

由圖2所示的原圖像和加密圖像的灰度直方圖強(qiáng)度的分布可以看出，加密的圖像比原圖像的灰度值的強(qiáng)度分布的更均勻更隨機(jī)，這同時(shí)也就提高了圖像的抗攻擊能力，保證了其傳遞信息的安全性能。再有為提高圖像信息傳遞過程的更安全性，可以將原圖像的加密算法進(jìn)行迭代，使之比原來(lái)的圖像安全保密性措施更好。

把迭代的次數(shù)和混沌信號(hào)的加減手段做為密碼，更有利于保密，如圖3所示。原圖像經(jīng)過了數(shù)次的迭代加密后的加密過程，可以看出圖像加密的迭代次數(shù)越多，迭代的加密圖像效果越好，其識(shí)別原圖像能力也就越差，原圖像加密的效果也就越好，解密也就越困難了。這樣圖像等信息的傳遞過程中其安全性能也就越來(lái)越高。

對(duì)于圖像的解密過程就懸文件加密圖像的逆過程，必須知道其迭代的次數(shù)和混沌信號(hào)的加減手段，否則將無(wú)法正確解密出原圖像的，就像如圖3（g）所示不完全知道其文件加密過程就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤解密的圖像。

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