MATLAB数字图像的加密方法与应用展示(2)
4.1 加密过程展示 25
4.1.1 一文置乱 25
4.1.2 采用二文坐标进行置乱 26
4.1.3 arnold变换（猫脸变换） 26
4.2 混沌算法的小缺点 27
5 总结和心得 29
5.1 论文总结及心得 29
致谢 30
参考文献 31
附录 32
1 绪论
随着计算机网络和信息技术的迅猛发展，多媒体通信逐渐成为人们彼此之间信息交流的重要手段。数字图像作为多媒体信息中最重要的一种信息表达形式，具有形象、直观和生动的优点，尤其是在克服了以往因图像数据量大而带来的存储和传输问题后，它正在或己经成为当今乃至今后信息表达方式的主流。但是，数字图像带给人们生活便利的同时也存在着诸多的安全隐患。譬如，涉及到国家秘密、商业机密或个人隐私的一些图像信息，通过网络传播时很容易被恶意攻击者轻易地浏览、窃取、篡改、非法复制与传播。若不对这些图像采取必要的安全保护措施，由此带来的严重后果是不可想象的。因此，图像信息的安全问题己经成为人们关注的焦点之一。
图像加密是图像信息安全的核心技术。它是保护图像安全的一种直接的、有效的手段。同时，图像加密还是信息隐藏和数字水印等应用中不可缺的一项重要技术。因此，在多媒体技术应用日益广泛的今天，研究图像加密具有重要的理论和现实意义。
混沌理论和密码学之间有着天然的联系：如初始条件和控制参数的敏感性、周期点集的稠密性和拓扑传递性与密码学中的混淆与扩散特性等。因此，基于混沌的密码技术在信息安全方面具有重要的地位，如何通过细致的分析，设计安全的混沌密码方案日渐成为急待解决的关键问题。
1.1 课题的目的和意义
研究图像加密领域，是将图像有效地进行加密和隐藏，而最关键的是能否将图像在几乎无任何细节损夫或扭曲的情况下还原出来。一般的应用中，图像数据是允许有一定失真的，这种图像失真只要控制在人的视觉不能觉察到时是完全可以接受的。
经典密码学对手一文数据流提供了很好的加融算法，由于将明文数据加密成密文数据，使得在网络传榆中非法拦截者无法从中获得信息，从而达到保密的目的，诸如DES，RSA，等著名现代密码体制得到了广泛地应用。尽管我们可以将图像数据着成一文数据流，使用传统的加密算法进行加密，但是这些算法往往忽视了数字图像的一些特殊性质如二文的自相似性、大数据量等，而且传统加密算法很难满足网络传输中的实时性要求，因此数字图像的加密技术是一个值得深入研究的课题。
当今互联网技术和多媒体技术的飞速发展，图像信息成为人类进行信息交流的重要手段之一。图像传输虽然为人们提供了极大便利，但它的安全性问题也同时被提上了日程。加密技术是保护信息安全最有效的手段，研究者们已经取得了非常丰硕的成果。但是它们还不够完善，并且随着加密理论的深入研究，很多加密方法受到有效攻击，因此迫切需要发展新的信息安全理论和先进的加密技术。 传统的加密算法适合文本加密，并不完全适合对图像数据进行加密。为了适应图像的固有特点，提高图像加密的效率和安全性，需要提出新的图像加密方案。混沌动力系统是一种确定性非线性系统，具有类随机行为。利用混沌系统对初始值和结构参数的敏感依赖性，可以提供数量众多、非相关、类随机而又确定可再生的信号。混沌系统的这些特点与信息安全领域有着天然的联系。利用良好的伪随机性、轨道的不可预测性和混沌系统对初始状态及结构参数的极端敏感性等诸多优点，将其与数字图像加密技术相结合，可以构造出良好的图像信息加密系统。 本文首先介绍了数字图像加密技术的意义、研究现状；密码学的基础知识、图片加密发展历史、现有加密方法和软件，同时介绍了混沌系统的理论。