使用matlab实现一个灰度图像加密算法

以下是一种基于置乱和加密的灰度图像加密算法的 MATLAB 实现：

% 加密函数
function [cipher_image, key] = encrypt(plain_image)
% 将图像矩阵转为一维向量
plain_vector = reshape(plain_image, 1, []);
% 生成置乱矩阵
N = length(plain_vector);
p = randperm(N);
% 生成加密密钥
key = p;
% 置乱
permuted_vector = plain_vector(p);
% 加密
cipher_vector = bitxor(permuted_vector, key);
% 将加密后的向量转回图像矩阵形式
cipher_image = reshape(cipher_vector, size(plain_image));
end

% 解密函数
function plain_image = decrypt(cipher_image, key)
% 将图像矩阵转为一维向量
cipher_vector = reshape(cipher_image, 1, []);
% 解密
permuted_vector = bitxor(cipher_vector, key);
% 还原
plain_vector = permuted_vector(key);
% 将还原后的向量转回图像矩阵形式
plain_image = reshape(plain_vector, size(cipher_image));
end

使用方法：

% 加密
plain_image = imread('lena.png'); % 读入灰度图像
[cipher_image, key] = encrypt(plain_image); % 加密函数返回加密后的图像和密钥

% 解密
plain_image_recovered = decrypt(cipher_image, key); % 解密函数返回还原后的图像

该算法的基本思路是对图像矩阵进行置乱和加密，其中置乱使用随机置换，加密使用异或操作。解密时，根据密钥先对密文进行解密，然后还原置乱前的顺序，得到原始的图像矩阵。由于加密和解密使用了相同的密钥，因此只需保存密钥即可还原原始图像。