三维可逆混沌映射图像加密及其优化算法

利用混沌拉伸和折叠的原理，提出了一种三维可逆混沌映射图像加密方法及其优化算法。该方法用一个三维数据矩阵描述灰度图像，用提出的算法将该三维数据矩阵映射为二维数据矩阵。然后，应用拉伸和折叠算法对此二维数据矩阵实现图像像素的置乱处理。最后将置乱后的二维数据矩阵还原为三维数据矩阵，得到加密图像。该加密方法是可逆的，亦可用于图像解密。推导了加密和解密算法完整的数学表达式。由于图像数据量大，利用推导的数学表达式实现图像加密和解密时计算量较大，加密时间长，因此，提出了一种优化算法。仿真结果表明，该加密方法同时实现了像素置乱和像素混淆，其优化算法将加密速度提高了3～4倍。该加密算法抵御统计攻击的能力较强，密钥敏感度高，加密速度快，安全性高。