MATLAB实现的超混沌系统灰度图像位平面加密方案

资 源 简 介

本项目使用MATLAB开发基于超混沌序列的灰度图像加密系统，通过位平面分解和密钥流异或操作实现高安全性图像加密。系统生成复杂超混沌序列作为密钥，具有较强的抗攻击能力。

详 情 说 明

基于超混沌系统的灰度图像位平面加密系统

项目介绍

本项目设计并实现了一种基于超混沌序列的图像加密算法。系统首先生成具有高复杂性的超混沌序列作为密钥流，然后对灰度图像进行位平面分解，将超混沌序列与图像的各个位平面进行异或加密操作。该系统能够有效增强图像加密的安全性，利用超混沌系统的初值敏感性、伪随机性和高复杂性实现高强度的图像加密保护，适用于需要对敏感图像数据进行安全传输的场景。

功能特性

• 超混沌序列生成：基于超混沌系统参数生成高质量伪随机序列
• 位平面分解：将灰度图像分解为8个二进制位平面（bit-plane）
• 位平面加密：使用超混沌序列对每个位平面进行异或加密操作
• 安全性分析：提供密钥空间分析、敏感性测试等加密性能评估
• 图像兼容性：支持常见图像格式（JPG、PNG、BMP等）

使用方法

输入参数

• 超混沌系统参数：初始条件、系统参数等
• 输入灰度图像：标准格式图像文件，像素矩阵大小为M×N
• 加密密钥：用于初始化超混沌系统的种子值

输出结果

• 超混沌序列：一维伪随机序列，长度与图像像素总数匹配
• 位平面分解结果：8个二进制位平面，每个大小为M×N
• 加密后的图像：加密后的灰度图像矩阵，大小与原图一致
• 加密性能指标：密钥空间分析、敏感性测试结果等

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件包含了系统的核心功能实现，主要包括超混沌序列的生成算法、灰度图像的位平面分解处理、基于异或操作的位平面加密机制，以及加密性能的各项指标分析评估。该文件完成了从图像输入到加密输出的完整流程，并提供了安全性测试功能。