图像加密算法研究进展：混沌系统设计与安全性分析

为了提高图像加密的安全性，学者们不仅改进了具体的加密规则，还设计了新的混沌系统。经典的一维混沌系统结构简单、混沌范围小、易于扩展、可塑性强，因此许多学者在此基础上进行了改进。例如，Hua等人在2015年、2016年和2018年分别提出了三篇基于混沌的图像加密算法，其中用到的混沌系统均为作者改进的新的混沌系统。这三个混沌系统相比经典的一维Logistic和Sine混沌系统混沌范围更大、随机性更强、混沌性能更好，因此加密效果更佳。

除此之外，Pak等人在2017年提出了一个新的一维混沌系统，用于置乱和扩散图像的像素值。新的混沌系统结构为经典一维混沌系统自身的差值，例如Sine混沌系统、Chebyshev混沌系统等。新的系统相比原来的混沌系统混沌范围变大、混沌性能更好，因此密钥空间变大，加密方案更加安全有效。

然而，Wang等人在2018年发现了Pak提出的加密方案的缺陷，并提出了改进方案，使密钥与明文图像的平均像素值有关，从而增强了加密方案的安全性。