卢守东

(广西财经学院信息与统计学院，广西 南宁 530003)

图像具有生动形象的特点，应用十分广泛。经过数字化而成的数字图像可由计算机高效处理，并能在网络中快速传播。为对数字图像进行有效的保护，可采用相应的加密技术。数字图像加密是目前数字图像处理领域的一个重要研究方向［1-3］，基于各种混沌系统的数字图像加密算法也已成为近年来的研究热点之一，诸多各具特点、切实可行的算法已相继出现在有关的文献中［4-8］。

通过对图像加密技术及有关算法的研究，本文以混沌系统及其产生的混沌序列为基础，提出一种通用的综合使用像素坐标置乱与像素值置换技术的数字图像加密与解密算法，同时给出一种基于邻域相邻像素特性的抗剪切攻击恢复算法。

1 混沌序列

混沌序列是混沌系统中所出现的混沌现象的运动轨迹。根据混沌系统的方程，指定不同的参数与初值，即可产生一系列非相关、类随机、确定可再生的混沌序列。混沌序列对系统的参数与初值极其敏感，且在一定的区域内具有遍历性与伪随机性，因此可用于对数字图像进行加密，而相应的系统参数与初值均可作为密钥的组成部分。

Logistic映射是目前应用得相当广泛的、典型的一维混沌系统，定义为［4］

式中:μ 为分支参数，且 μ∈［0，4］，xn∈(0，1)，n=0，1，2，…。研究表明，当3.5699456＜μ≤4时，Logistic映射所生成的混沌序列{xn，n=0，1，2，3，…}具有良好的随机分布特性与遍历性，是一种比较理想的伪随机序列，且对初值x0十分敏感。在应用Logistic映射时，μ与x0均可作为密钥使用。……