【 摘 要 】 为改善图像加密的安全性和高效性，基于Logistic混沌映射加密技术与Arnold变换复合混沌，针对数字图像进行分量加密，可以有效降低运行强度，加密安全性大幅提高，加解密速度影响不明显。实验证明，混沌系统完成像素的自适应替换速度快，扩散效果好，图像加密算法密钥空间大，加密图像灰度值分布呈随机性，安全性较高。

【 关键词 】 信息安全；图像加密；混沌变换；Logistic映射；Arnold变换

【 中图分类号 】 TP301.6

The Algorithm Research on the Encryption Technology of Composite Chaotic System Based

on the Digital Image

Shen Yi-ming

（City College of Science and Technology， Chongqing University Chongqing 400000）

【 Abstract 】 In order to improve the safety and efficiency of image encryption， the encryption technology based on Arnold mapping and Logistic mapping ，which is directed against the digital image components can effectively reduce the operation strength， can greatly improve the security of encryption， but the speed decryption is not obvious influenced .The experiment proved that， chaotic system can make the pixel adaptive replacement fast， can make the diffusion effect， can make the image encryption algorithm has large key space， can make the encrypted gray scale image distribution randomness， can make the higher security.

【 Keywords 】 information safety；image encryption；chaotic transform；logistic mapping ；arnold mapping

1 引言

随着物联网与大数据时代的逐步来临，图像信息传输将逐步成为主要信息源。图像信息在传输中，有许多图像需要进行保密处理，为了加强图像传输安全，人们提出了各种加密方案。近年来发展的混沌图像加密技术，是一项高效实用的加密技术。混沌图像加密技术是把待加密的图像信息，按照某种编码方式采集成二进制数据流，利用混沌信号来对图像数据进行加密。

基于混沌的图像加密技术，充分利用混沌信号具有的非周期性、连续宽带频谱、类似噪声的特性，使得它具有天然的隐蔽性。混沌图像加密技术具有对初始条件和微小扰动的高度敏感性。同时混沌信号具有长期不可预见性和隐蔽性，使得混沌加密技术适宜保密通信。本文采用Logistic混沌映射加密技术与Arnold变换对数字图像进行复合混沌算法研究。

2 图像混沌系统基础

2.1 Arnold置乱变换

Arnold变换是将一幅N×N的数字图像的二维Arnold变换定义为：

x'

y'=a b

c d·x

ymod（N）=C·x

y·mod（N） （1）

且| C |=a b

c d=ad-cb=1

其中：x，y∈{0，1，2，...，N-1}表示变换前像素的位置，（x'，y'）表示变换之后的像素位置，mod为模运算。……