傳統(tǒng)的密碼學(xué)著眼于文本資料的加密處理，為數(shù)字圖像的加密技術(shù)提供了最直接的理論依據(jù)，但是它的對象是二進制數(shù)據(jù)流，忽略了圖像的數(shù)字生產(chǎn)和視覺效果，同時，由于數(shù)字圖像數(shù)據(jù)量大，要求加密具有實時性，傳統(tǒng)的加密方法難以實現(xiàn)。而數(shù)字圖像置亂加密技術(shù)不僅可以在數(shù)字圖像的空間域上進行，還可以在其頻率域上進行，以及空頻域同時進行，合法使用者通過自由控制算法的選擇、參數(shù)的選擇以及使用隨機數(shù)技術(shù)，從而使非法使用者無法破譯圖像內(nèi)容。

一、數(shù)字圖像置亂加密技術(shù)原理

數(shù)字圖像置亂加密技術(shù)是指發(fā)送方借助數(shù)學(xué)或其他領(lǐng)域的技術(shù)，對一幅有意義的數(shù)字圖像作變換使之變成一幅雜亂無章的圖像再用于傳輸；在圖像傳輸過程中，非法截獲者無法從雜亂無章的圖像中獲得原圖像信息，從而達到圖像加密的目的；接收方經(jīng)去亂解密，可恢復(fù)原圖像。為了確保圖像的機密性，置亂過程中一般引入密鑰。

二、數(shù)字圖像置亂加密技術(shù)的典型應(yīng)用

Arnold變換是一種廣泛應(yīng)用的經(jīng)典置亂變換方法，下圖示意了大小為128×128像素的原始灰度圖像Lena以二維Arnold變換置亂若干次的不同效果圖，可以看出，經(jīng)過10次Arnold變換后，圖像的內(nèi)容已經(jīng)不具有任何原圖像的形狀或輪廓特征，視覺上呈現(xiàn)為雜亂無序的、類似于噪聲的分布，置亂效果非常良好：而經(jīng)過96次變換后恢復(fù)為原圖，證明Arnold變換具有一定的周期性。

因為任何信息流，均可以轉(zhuǎn)化為二維矩陣的形式，而從數(shù)學(xué)觀點出發(fā)，這又可以看成是一幅數(shù)字圖像，因此，數(shù)字圖像置亂加密技術(shù)實質(zhì)上可以應(yīng)用于任何信息流的加密處理。

數(shù)字圖像置亂加密技術(shù)作為一種重要的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，對于提高網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)陌踩跃哂兄匾饬x。同時，數(shù)字圖像置亂又是使用信息隱藏技術(shù)進行隱蔽通信的基礎(chǔ)性工作，數(shù)字置亂作為信息隱藏前的預(yù)處理手段，不僅可以對文件加密，而且在增強秘密文件的不可感知性、提高隱蔽通信的抗攻擊性能以及增加隱蔽信道的容量等方面都具有一定的作用。

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