MATLAB实现基于混沌系统的自适应多重图像加密算法

资 源 简 介

本项目采用混沌系统生成伪随机密钥序列，支持对JPEG、PNG、BMP等格式图像进行双重加密（像素置乱与像素值扩散），具备高安全性与自适应性。通过可视化界面简化加密流程，适用于教学与科研场景。

详 情 说 明

基于混沌系统的自适应图像加密算法设计与实现

项目介绍

本项目设计并实现了一种基于混沌系统的自适应图像加密算法。通过结合混沌系统的伪随机特性与图像加密技术，实现了对图像数据的高安全性保护。系统采用双重加密机制（像素位置置乱和像素值扩散），能够有效抵抗统计分析攻击，并提供完整的加密效果评估与分析功能。

功能特性

• 混沌密钥生成：集成Logistic映射、Henon映射等多种混沌系统，动态生成高随机性密钥序列
• 多格式支持：全面支持JPEG、PNG、BMP等常见图像格式的加密处理
• 双重加密机制：

- 像素位置置乱：通过混沌序列对图像像素位置进行随机重排 - 像素值扩散：采用非线性扩散技术改变像素数值

• 安全分析功能：内置密钥敏感性分析、直方图分析、像素相关性分析等安全评估工具
• 可视化界面：提供直观的图像对比显示，实时展示加密/解密效果

使用方法

1. 选择图像文件：点击"选择图像"按钮加载待处理的图像（支持RGB彩色图像和灰度图像）
2. 设置加密参数：

- 混沌系统初始值（0-1范围内的double类型数值） - 控制参数（根据选择的混沌系统设置相应参数）

1. 选择操作模式：选择"加密"或"解密"模式
2. 执行处理：点击"开始处理"按钮，系统将自动完成加密/解密操作
3. 查看结果：处理完成后，界面将显示原图、处理后图像的对比，并生成分析报告

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 macOS 10.14+
• 运行环境：MATLAB R2020a 或更高版本
• 内存需求：至少4GB RAM（处理大尺寸图像建议8GB以上）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了完整的图像加密系统核心功能，包括混沌系统的初始化与密钥序列生成、图像文件的读写与预处理、像素置乱与扩散算法的执行、加密结果的可视化展示以及安全性分析模块的调用。该文件作为系统的主要入口，协调各功能模块的工作流程，实现从图像输入到加密结果输出的全过程处理。