大家都知道混沌信號作為加密信號源，可以應用于圖像加密，文本文件加密，語音加密，系統加密等諸多領域，那么接下來，我給大家介紹一種基于五維混沌系統的圖像加密方法，該方法不僅可以實現對圖像加密，而且與其它加密方法相比較，除了應用混沌信號對圖像加密外，還可以設置加密密碼，因此該方法具有更好的保密性能。

一、混沌系統及其MATLAB仿真

五維混沌系統的方程為：

式中，a＝30，b＝-25，c＝-40，d＝35，e＝-2，f＝45，g=55，h＝-2，i＝-50。

MATLAB仿真結果如圖所示：

二、基于五維混沌系統的圖像加密算法

本文將采用圖像置亂技術對圖像進行加密處理。

1、加密算法簡要介紹

首先對該五維混沌系統的微分方程產生的實值序列進行預處理，抽取一定的二進制序列進行圖像加密，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)進行置換。如下圖所示：

將256×256格式大小的原圖像分成32×32格式大小的圖像塊，結果得到8×8＝64個小圖像塊，對這64個小圖像塊在整個圖像上利用8×8的幻方或Hilbert變換進行塊置亂，用來取消圖像的像素點在領域中空間位置的相關性，最后在將得到的圖像在行、列兩個方向上分別進行上、下及左、右的隔行(或隔列)的整行(或整列)的元素交換，以消除圖像相鄰行(或列) 的位置相關性，這樣就可以得到加密圖像了。

2、加密過程

由上圖所示的原圖像和加密圖像的灰度直方圖強度的分布可以看出，加密的圖像比原圖像的灰度值的強度分布的更均勻更隨機，這同時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行迭代，使之比原來的圖像安全保密性措施更好。

把迭代的次數和混沌信號的加減手段做為密碼，更有利于保密，如圖所示。

原圖像經過了數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越多，迭代的加密圖像效果越好，其識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越高。

3、解密過程

對于圖像的解密過程就是加密圖像的逆過程，必須知道其迭代的次數和混沌信號的加減手段，否則將無法正確解密出原圖像的，就像上圖的(g)圖所示不完全知道其加密過程就會出現錯誤解密的圖像。

加密技術的發展主要是在編譯和破譯的不斷斗爭逐步發展起來的，隨著社會的不斷進步，一些新的加密算法不斷的涌現出來，而利用混沌系統作為加密源，是近年來提出的新方法。首先對一個五維的混沌系統對其進行仿真，驗證了系統的混沌性。然后利用該五維混沌系統對圖像進行加密處理，通過迭代的次數和混沌信號的加減手段設置為密碼，更提高了解密難度。進一步說明了該方法的實用性。

小知識之混沌現象

混沌現象是指發生在確定性系統中的貌似隨機的不規則運動，一個確定性理論描述的系統，其行為卻表現為不確定性一不可重復、不可預測，這就是混沌現象。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的matlab 混沌信号,基于五维混沌系统的图像加密方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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