赵君勤，叶瑞松

（汕头大学理学院，广东　汕头，515063）

一种基于混沌和置换-替代机制的图像加密算法

赵君勤，叶瑞松

（汕头大学理学院，广东汕头，515063）

本文提出了一种基于混沌和置换-替代机制的图像加密方法.该加密算法只对图像作一轮置换和一轮替代就达到非常好的加密效果.加密算法采用广义Arnold映射生成置换和替代时需要的一系列向量，并且采用整行和整列加密取代传统加密算法中的逐个像素加密，从而提高了加密的效率.本文还分析了加密算法的安全性，包括直方图分析，密钥敏感性分析，相邻像素相关性分析，信息熵分析，差分攻击分析等.所有的实验数据都表明本文所提的加密算法能有效的抵抗各种攻击，是一种简单有效的加密算法，在图像安全方面有一定的应用价值.

Arnold映射；混沌；置换-扩散机制；图像加密

0　引言

随着网络以及多媒体技术的迅猛发展，越来越多的图像信息在公共网络媒介上传输、储存以及共享，其安全问题日益显得重要，受到社会各界的广泛关注.加密是保证信息安全的经典且有效的解决方法，其中的图像加密关注的是图像信息的安全.图像具有携带数据信息大、数据冗余度高、图像像素之间的相关性强等的固有特性，其加密算法也就有自身的特点和要求.根据Shannon［1］，置换和扩散是加密算法中两个最基本的要求.最近10多年来，基于混沌系统的图像加密算法能很好满足这两种要求，得到很多加密效……