針對(duì)數(shù)字圖像的保密問題,提出一種基于Arnold變換的混沌圖像加密算法。首先對(duì)原始圖像基于bit位分解成8幅二進(jìn)制圖像,并利用Arnold變換對(duì)每幅二進(jìn)制圖像進(jìn)行像素位置置亂。然后把置亂后的8幅二進(jìn)制圖像重疊一起并進(jìn)行轉(zhuǎn)換,從而得到置亂后的灰度圖像。接著利用混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌序列對(duì)置亂后的圖像進(jìn)行線性擴(kuò)散與置亂。最后的仿真結(jié)果和安全性分析表明該方案能有效地抵御常見的各種攻擊,具有較高的安全性。

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圖2加密與解密的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析眾所周知，安全而有效的加密算法應(yīng)能夠破壞原始圖像像素的統(tǒng)計(jì)特性，使得密圖的直方圖趨于均衡。圖3顯示了加密前后圖像的直方圖，如圖可直觀看出加密后的直方圖呈現(xiàn)均勻化，因此竊取者無法通過密文的直方圖獲得原圖有效的統(tǒng)計(jì)信息。

圖3原圖與密圖直方圖

眾所周知，安全而有效的加密算法應(yīng)能夠破壞原始圖像像素的統(tǒng)計(jì)特性，使得密圖的直方圖趨于均衡。圖3顯示了加密前后圖像的直方圖，如圖可直觀看出加密后的直方圖呈現(xiàn)均勻化，因此竊取者無法通過密文的直方圖獲得原圖有效的統(tǒng)計(jì)信息。視覺上有意義圖像的相鄰像素在每個(gè)方向上（水平、垂直和對(duì)角線方向）....

圖5算法抗剪切能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果

我們對(duì)加密算法的魯棒性做了測(cè)試。圖5是對(duì)圖2(b)進(jìn)行剪切攻擊測(cè)試結(jié)果，剪切的大小分別為16×16、32×32與64×64。而圖6是對(duì)算法的抗噪聲攻擊的測(cè)試結(jié)果，對(duì)圖2(b)分別添加椒鹽噪音（強(qiáng)度0.0001）與高斯噪聲（均值0，方差0.0001）。由圖5與圖6可以明顯看出，當(dāng)密....

圖1二維離散混沌系統(tǒng)的分岔圖、李雅譜諾夫指數(shù)的圖及吸引子

其中a,b為系統(tǒng)參數(shù)。當(dāng)參數(shù)a=1，關(guān)于參數(shù)b的分岔圖如圖1(a)所示，系統(tǒng)對(duì)于參數(shù)b的最大李雅譜諾夫指數(shù)的圖為圖1(b）。而當(dāng)a=1,b=-1.4時(shí)系統(tǒng)的混沌吸引子如圖1(c）所示。圖1二維離散混沌系統(tǒng)的分岔圖、李雅譜諾夫指數(shù)的圖及吸引子

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