基于MATLAB的混沌映射与Arnold变换数字图像加密系统

资 源 简 介

本项目使用MATLAB实现结合Logistic混沌映射和Arnold变换的混合加密算法。系统通过混沌序列进行像素扩散，再经Arnold变换置乱，提供高安全性数字图像加密。代码结构清晰，适用于图像安全处理研究。

详 情 说 明

基于混沌映射与Arnold变换的数字图像加密系统

项目介绍

本项目实现了一种结合混沌系统和Arnold变换的混合加密算法，能够对数字图像进行高安全性的加密处理。系统首先通过Logistic混沌映射生成伪随机序列对图像像素进行扩散处理，然后使用Arnold变换对图像进行置乱操作。加密过程支持多种常见图像格式，并可设置自定义加密密钥。同时系统提供对应的解密功能，能够完整还原原始图像。

功能特性

• 混合加密机制：结合混沌系统的扩散特性与Arnold变换的置乱能力
• 多格式支持：支持JPG、PNG、BMP等常见图像格式的加密处理
• 可配置密钥：支持字符串或数值型密钥，密钥长度可自定义配置
• 完整加解密：提供加密与解密双方向完整处理流程
• 安全性分析：自动生成加密效果评估报告，包含直方图分析、相关性分析等指标
• 日志记录：详细记录加密参数、处理时间等操作元数据

使用方法

1. 准备输入：准备待加密的原始图像文件
2. 设置参数：

- 输入加密密钥（字符串或数值） - 配置混沌系统参数（如Logistic映射参数） - 设置Arnold变换迭代次数

1. 执行加密：运行加密程序，生成加密后的图像
2. 解密验证：使用相同密钥执行解密操作，验证还原效果
3. 查看报告：分析生成的安全性评估报告和操作日志

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 内存需求：最低4GB RAM（建议8GB以上处理大尺寸图像）
• 存储空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件作为系统的核心控制模块，承担着整个图像加密解密流程的调度与管理功能。它实现了用户交互界面，负责接收输入的图像文件路径和加密参数配置，协调调用混沌序列生成、像素扩散处理、Arnold变换置乱等核心算法模块。该文件还负责生成加密过程的各种输出文件，包括加密后的图像、解密还原结果、操作日志以及安全性分析报告，并验证处理结果的正确性与完整性。