可视密码是一种新的秘密共享技术。它改进了秘密共享体制恢复秘密的复杂性,依靠人类的视觉进行解密。与传统的密码学技术相比具有隐蔽性、安全性、秘密恢复的简单性等突出的优点。主要应用在对安全性要求较高的领域。本文对可视密码中的几个重要方向进行了研究,旨在给出更安全高效的可视密码方案。本论文主要得到以下结果:1.针对可视密码中像素扩展大、对比度低的特点,构造了一个具有理想对比度的可视密码方案,该方案同时采用了基本布尔运算及简单的移位实现了重构的图像和原秘密图像大小相同,没有像素扩展。相比已有方案,该方案具有理想的对比度、兼容性、较低的运算复杂性,应用简单的布尔运算执行更少的运算轮次等优点。2.将上述方案的设计思想扩展到所谓的“一般存取结构”,对现有的可视密码方案提出了一个一般性的改造方案。该方案具有两个优势:一,该方案在“一般存取结构”下达到了理想的对比度;二,相比文献中的方案,该方案在每次运算过程中减少了3次或运算和1次取反运算。并且选择的辅助图像以黑像素为主,具有更强的隐蔽性和安全性。3.构造了基于多级别的一般存取结构可视密码方案,该方案引入等级的概念,具有不同安全等级的参与者可以获得不同的信息。本方案中,具有最高级别的参与者可以直接通过叠加恢复出秘密图像,低级别的参与者不能独立恢复出秘密而需要与最高级别的参与者同时完成秘密恢复。4.针对可视密码中参与者的欺骗问题,通过引入可信赖的第三方,同时基于(k,n)和(k+1,n)可视密码方案构造了一种可检测欺骗的可视密码方案。任意参与者都可以主动或被动要求验证所持分享,通过对足够数量分享图像的叠加恢复相应的秘密图像来判断分享的真伪。实验表明,相比文献中的方案,本方案得到了更好的重构图像效果。5.针对可视密码中存在的分发者的不诚实问题,引入了基于消息认证模型的公钥基础结构来建立基于消息认证模型的可视密码方案。通过对公用和私有分享进行叠加来验证分发者颁发的分享的真实性,即可检测出分发者是否诚实。6.针对“单用户多分享”的存储管理问题,构造了一种基于数字签名的可视密码方案。将数字签名与时间戳技术应用于可视密码,在解决了分享图像的存储管理问题的同时,增加了对图像内容的验证功能,在不影响安全性的条件下提高了存储管理的有效性。