经典图像加密算法概述与应用
摘要：随着多媒体网络通信技术的蓬勃发展，许多信息都可以在网上迅速便捷的发布和传输，但这同时也带来了信息安全的隐患。本文从密码学历史发展出发，基于国内外的研究成果，总结多种经典图像加密经典算法，阐述研究现状，分析未来发展趋势。
关键词：图像加密算法；矩阵变换；混沌密码学；像素置换
一、文献综述
研究背景
随着多媒体网络通信技术的蓬勃发展，许多信息都可以在网上迅速便捷的发布和传输，但这同时也带来了信息安全的隐患。据统计，全世界几乎每20秒钟就有一起黑客入侵事件发生。现在，信息安全技术不但关系到个人通信的隐私问题，更关系到一个企业的商业机密和国家的安全问题。因此，信息安全技术越来越受到全社会的普遍关注。由于图像具有形象生动的特性，因此被人类广泛利用于日常生活中，成为人类表达信息的重要手段之一，但这同时也为不法分子利用网络获取未授权数据提供了渠道。图像发行者为了保护自身的利益，就需要可靠的图像数据加密技术，图像加密算法的研究也应运而生。
研究图像加密领域，是将图像有效地进行加密和隐藏，而最关键的是能否将图像在几乎无任何细节损失或扭曲的情况下还原出来。一般的应用中，图像数据是允许有一定失真的，这种图像失真只要控制在人的视觉不能觉察即可以接受。经典密码学对于一维数据流提供了很好的加解密算法，将明文数据加密成密文数据，使得在网络传输中非法拦截者无法从中获得信息，从而达到保密的目的，诸如，DES，RSA，等著名现代密码体制得到了广泛地应用。[2]尽管我们可以将图像数据看成一维数据流，使得传统的加密算法进行加密，但这些算法往往忽略了数字图像的一些特性诸如大尺寸，高冗余度和像素之间的高相关性等。而且传统加密算法很难满足网络传输中的实时性要求，因此数字图像的加密技术是一个值得深入研究的课题。
研究现状
2.1经典图像加密算法概述
2.1.1基于矩阵变换、像素置换的图像加密技术
基于矩阵变换的图像加密算法的基本思想是通过对图像矩阵的有限次初等矩阵变换打乱输入明文的次序，从而有效掩盖明文信息，达到加密目的。比较常用的有变换，可以看作是压缩、拉伸、折叠与拼接的过程[3]，通过这一过程将数字图像矩阵中的点重新排列。
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