在信息时代的今天，随着集成电路技术、计算机技术、通信技术和网络技术的高速发展和广泛应用，越来越多的信息在网络上传输，信息安全技术显得愈来愈重要。同时，混沌理论的出现为信息安全技术的发展提供了一个崭新的工具。本文在全面总结近些年研究成果的基础上，研究与探讨了混沌理论在信息安全主要是加密技术方面应用的有关问题，本文的主要工作包括： (1)系统总结了混沌序列密码研究的进展，具体分析了混沌序列应用于加密时存在的短周期、有限精度实现下特征退化等影响加密性能的问题，提出基于非线性混沌映射、其参数受m序列周期控制的序列密码设计方法。在设计中，通过应用m序列扰动措施极大地改善了序列的随机统计特性。借助混沌动力学的统计理论，并仿真测试了混沌序列的分布函数、自相关性，论证了此二进制混沌序列具有较为理想的统计特性。 (2)对现有图像加密方法进行分析研究，针对现有混沌加密算法由于算法本身及计算机有限精度造成的实现困难以及排列变换设计思想的缺陷，提出了基于混沌理论与Henon映射混合体制的快速安全图像加密算法——LH算法，并进行攻击分析与仿真实验，验证其安全性。 (3)讨论了混沌理论在构造置换网络以及S盒中需要遵循的原则。分析了新的图像加密LH算法推广到数字加密中的可能性，将其标准化为可用的LH分组密码算法。 (4)使用LH算法设计了基于Linux的网络安全新体制，此模型遵照IPsec协议，其加密算法库中摒弃了DES等非由我国自主设计的安全性值得怀疑的标准加密算法。 (5) 总结基于混沌系统实现Hash函数的难点，提出了基于时空混沌易于计算机实现的HaSh函数构造算法，各项性能的统计分析表明，此构造算法具有良好的单向性、弱碰撞性、初值敏感性，较基于低维混沌映射的Hash函数具有更强的保密性能。