admin 随着数字技术和电子商务的迅猛发展，信息传输的安全性变得越发重要，其中数字图像的信息安全引起了人们的密切关注。据美国科研人员的研究成果，图像和电子邮件为隐藏和传送信息提供了更多的机会，数字图像加密技术作为数字图像信息保护的有效手段，人们对其安全性的要求也越来越高。目前，主要有三种数字图像的安全加密技术。
一、空间置乱技术_
数字图像空间置乱技术是数字图像加密的一种方法。图像置乱的功能是将图像中像素的空间位置打乱，将原始图像变成一个杂乱无序、不可见的新图像。基于置乱技术的图像加密技术一般可以认为是对图像矩阵进行有限步长的初等矩阵转换，以此打乱图像像素的排列位置，达到图像加密的目的。
目前流行的置乱方法有：
1、Arnold变换
它是一种常用方法，基本上是连接和裁剪矩阵的过程，将数字图像矩阵中的像素位置重新排列。根据图像矩阵是有限点集的特点，这种不断排列的结果由于动力系统固有的特性，在迭代到一定步数时会恢复到原来的图像矩阵，即变换具有庞加莱回复性或周期性。随着图像的增大，周期变大，然而单次置乱所需的计算量急剧增大，导致同样置乱效果所需的迭代次数增加，而且，使用穷举法迭代即可轻易破解，所以该方法不能满足现代加密、解密的要求，通常仅用做预处理，或者与其他方法混合加密。
2、Hilbert曲线变换
这是由德国数学家Hilbert给出的填满一个单位正方形的FASS曲线。影响其置乱效果的因素主要有置乱路径和置乱周期。
在一张3×3的图像中各像素按图中曲线走向作位移，遍历所有点就可生成一副置乱后的图像。每个方阵图像（大于等于2×2）都有多种FASS曲线，所获得的结果都是不同的，因此可通过多周期的不同曲线来组合置乱图像以提高安全性。此外，空间置乱技术还有Fibonacci变换和骑士巡游变换等方法。
二、像素变换技术_
数字图像像素变换技术是通过将图像各像素的灰度值改变，来达到隐藏图像的目的。现有的像素变换方法大多基于混沌理论，其中应用最为广泛的是Logistic映射。如基于离散数字混沌序列的图像加密方法。在Logistic映射的基础上，采用3个由离散数字混沌序列进行异或运算获得长周期的离散数字混沌序列，将产生的混沌序列用于图像的加、解密。混沌加密方法的安全性主要取决于密钥流产生器所产生的信号与随机数的近似程度，密钥流越接近随机数则安全性越高，但由于现今的混沌技术只能产生伪随机数，故安全性较低。
三、数字水印技术_
目前针对图像数据的水印算法繁多，现有的数字水印嵌入方法主要有：空域算法、变换域算法等。如采用的空域算法是通过用密钥的方式控制水印嵌入，以保证水印分布在图像中多处不同位置，由此来提高水印的鲁棒性，但对于图像的抗旋转、抗裁剪能力较弱。基于二维离散余弦变换的变换域方法的主要思想是在图像的DCT2变换域上选择中低频系数叠加水印信息。数字水印技术存在水印的鲁棒性与不可见性的矛盾，目前没有更好的方法使这对矛盾得到完美的平衡。
小知识之数字水印技术
数字水印（Digital Watermarking）技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
