admin 随着计算机技术、信息技术和通讯技术等高科技技术在近年来的迅猛发展，信息加密越来越受到人们的重视，为此我们提出了一种基于四维混沌系统用来实现图像文件加密的方法，并利用迭代次数和方式作为密码，实现了图像文件加密和解密。
一、混沌系统及其MATILAB仿真
四维混沌系统的方程为：
式中，a=50，b=15，c=13，d=0. 5，g=20。
二、基于四维混沌系统的图像加密算法
采用图像置乱技术对图像文件进行加密处理。
加密算法简要介绍如下：首先对该四维混沌系统的微分方程产生的实值序列进行预处理，抽取一定的二进制序列进行图像文件加密，其次是读取256×256格式大小的原图像，将原图像块置乱，再按图像块中的行（或列）进行置换。
如图2所示，将256×256格式大小的原图像分成32×32格式大小的图像块，结果得到8×8 =64个小图像块，对这64个小图像块在整个图像上利用8×8的幻方或Hilbert变换进行块置乱用来取消图像的像素点在领域中空间位置的相关性，最后在将得到的图像在行、列两个方向上分别进行上、下及左、右的隔行减隔列的整行（或整列）的元素交换，以消除图像相邻行（或列）的位置相关性，这样就可以得到加密图像文件了。
MAILAB仿真结果如图1所示。
由图2所示的原图像和加密图像的灰度直方图强度的分布可以看出，加密的图像比原图像的灰度值的强度分布的更均匀更随机，这同时也就提高了图像的抗攻击能力，保证了其传递信息的安全性能。再有为提高图像信息传递过程的更安全性，可以将原图像的加密算法进行迭代，使之比原来的图像安全保密性措施更好。
把迭代的次数和混沌信号的加减手段做为密码，更有利于保密，如图3所示。原图像经过了数次的迭代加密后的加密过程，可以看出图像加密的迭代次数越多，迭代的加密图像效果越好，其识别原图像能力也就越差，原图像加密的效果也就越好，解密也就越困难了。这样图像等信息的传递过程中其安全性能也就越来越高。
对于图像的解密过程就悬文件加密图像的逆过程，必须知道其迭代的次数和混沌信号的加减手段，否则将无法正确解密出原图像的，就像如图3（g）所示不完全知道其文件加密过程就会出现错误解密的图像。
小知识之MATLAB
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
