MATLAB三维混沌图像加密系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现数字图像加密与解密，利用三维混沌序列生成高随机性密钥，通过像素置乱和扩散操作增强安全性。支持灰度/彩色图像处理，有效抵抗统计与差分攻击，适用于图像隐私保护场景。

详 情 说 明

基于三维混沌序列的数字图像加密与解密系统

项目介绍

本项目是一套完整的数字图像安全加密解决方案，采用三维混沌系统生成高随机性密钥序列，通过对图像像素进行置乱和扩散双重加密操作，实现高安全性的图像加密保护。系统支持灰度图像和彩色图像处理，具备抗统计攻击和差分攻击的能力，可广泛应用于军事、医疗、商业等领域的敏感图像数据保护。

功能特性

• 三维混沌序列生成：基于Lorenz系统、Chen系统等经典混沌模型，生成高复杂度的三维随机序列
• 双重加密机制：结合像素位置置乱（Arnold变换/Logistic映射）和像素值扩散加密
• 双向扩散加密：采用前向扩散与后向扩散相结合的强化加密策略
• 多格式支持：兼容jpg、png、bmp等常见图像格式，支持灰度与彩色图像处理
• 安全评估体系：提供直方图分析、相关性分析、密钥敏感性分析等安全性能评估指标
• 可配置参数：支持自定义混沌系统初始值、控制参数、迭代次数等加密参数

使用方法

基本加密流程

1. 准备待加密的原始图像文件
2. 设置混沌系统参数（初始值、控制参数、迭代次数）
3. 选择加密轮数和扩散方式
4. 执行加密操作生成密文图像
5. 获取加密分析报告和安全评估结果

解密还原流程

1. 输入加密后的密文图像
2. 使用与加密时相同的参数配置
3. 执行解密操作还原原始图像
4. 验证解密图像与原始图像的一致性

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存需求：建议4GB以上内存，处理大尺寸图像时需更大内存
• 存储空间：至少500MB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能集成，包括混沌序列的初始化与生成、图像数据的读取与预处理、像素置乱与扩散加密算法的执行、加密解密过程的控制调度、结果图像的可视化输出以及安全性能指标的自动计算与分析。该文件作为系统的统一入口，协调各功能模块协同工作，确保加密解密流程的完整性和稳定性。