全文总字数：4639字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

人类社会进入了信息化时代，随着多媒体技术的迅速发展, 数字图像交流被普遍使用，逐渐成为人们日常获得信息、传输信息的主要方式之一。互联网是开放的网络，存在很多安全威胁，在图像数据传输过程中，有遭到恶意篡改、窃取以及非法复制的风险，导致个人权益、企业利益、社会安定和国家权益等受到损害。因此，数字图像的信息安全成为一门重要的研究课题，具有就有重大的理论价值和现实意义。

在传统的密码学研究中，往往并没有把图像数据与文本数据区别来对待，比如像aes、rc6、des等对于文本数据比较安全的加密算法，它们处理的是数据的二进制流。但是不同于文本数据，图像有着一些自己的特点。第一，图像数据是二维分布的，它们必须转化为一维数组才能使用文本的加密算法。第二，通常图像数据量非常大，如果运用传统的文本数据加密方法，加密速度较慢，不能满足实时传输的要求。第三，不同于文本数据需要解密阶段必须工作在一个无损的模式下，图像加密在解密时可以允许有一定的失真。传统的数字图像加密存在着数值的模拟阶段停留, 缺乏理论证明, 运算精准度有限, 容易产生无法产生周期性循环的序列等问题。

传统的分组加密算法，如高级加密标准等，对图像加密来说并不适用，原因是这些算法都是针对于文本进行加密的算法。而图像信息具有数据量大、冗余度高、能量分布不均匀以及相邻像素相关性高等的特征，导致传统分组加密算法对数字图像加密效率低下。传统图像加密技术往往只对图像像素位置进行置乱，其像素值并没有改变，攻击者可以通过图像灰度直方图分布等统计特性或者穷举法破解密文图像。因此，传统图像加密算法面对各种攻击显得比较脆弱，无法满足安全性要求，设计适合图像安全的加密算法意义重大。

2. 研究的基本内容

本文主要分为三个部分：

第一部分主要为相关理论介绍，包括研究背景及意义、混沌忆阻器介绍、密码学理论、数字图像加密系统的性能评价标准。

第二部分第二部分先介绍了混沌和忆阻器的知识。设计一种忆阻混沌电路，用matlab和multisim等软件对此忆阻混沌电路进行仿真，证明其可行性。在此基础上，尝试对构建的混沌忆阻系统进行硬件实现。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

第一步 准备工作：广泛阅读有关图像加密技术与混沌忆阻器的中外论文，了解这一领域的发展动向，同时适当阅读该课题所涉及到的一些理论知识方面的工具书，并与学过的知识相结合，厘清问题本质。

第二步 提出初步方案：在搞懂图像加密技术和混沌忆阻原理后，针对现状并结合毕业设计任务书的要求，提出自己的方案。

第三步 完善方案：考虑方案可能的潜在问题，寻求创新点。

4. 参考文献

[1]李鹏.基于混沌理论的若干数字图像加密算法研究[d].西安邮电学院,2008. doi:10.7666/d.y1315298.

[2]包伯成,胡文,许建平, 等.忆阻混沌电路的分析与实现[j].物理学报,2011,60(12):58-65.