在大数据时代,图像作为信息的主要载体,已经成为人类交流信息的主要工具之一。图像在互联网上的传输量日益增长,与之伴随而来的是对各种高价值图像的窃取、篡改和非法使用。这些针对高价值图像,例如医学图像、高清遥感图像、私人会议图像等发起的非法行为往往十分隐蔽,但却会给图像的持有者带来巨大的损失。目前,通过图像加密算法来保障图像在网络中的安全传输已经成为信息安全领域的一个研究热点。混沌映射因其具有的初值敏感性、良好的遍历性、非周期性,被认为十分适合用于设计图像加密算法。在本文中,改进了一个六维超混沌映射。然后针对彩色图像有R、G、B三个分量需要加密的需求,设计了一个可以同时产生3组伪随机数序列的伪随机数发生器,混沌受限玻尔兹曼机,其有效性通过了美国国家标准与技术研究所（National Institute of Standards and Technology,NIST）的SP 800-22标准测试的检验。接着,设计了一个基于超混沌映射和混沌受限玻尔兹曼机的图像加密算法。相比于其他算法,该算法考虑到了一些高价值图像中重要信息的不均匀分布问题,对汇聚重要信息的感兴趣区域（Region of Interest,ROI）进行了额外的加密处理。具体来说,该算法分为3个步骤:第一个步骤是驱动密钥组的生成,驱动密钥组由图像的256比特Hash码和自定义的256比特外部密钥组通过线性反馈移位寄存器生成;第二个步骤是ROI的像素置乱和像素扩散,该步骤使用改进型六维超混沌映射产生的4组伪随机数序列完成;第三个步骤是整幅图像的像素置乱和像素扩散,像素置乱所使用的行置乱向量和列置乱向量通过Zigzag混沌映射调制Henon混沌映射的输出产生,像素扩散使用混沌受限玻尔兹曼机产生的3组伪随机数序列完成。在像素扩散环节,通过已加密像素参与未加密像素的扩散,使得原图像的每个像素值都扩散到整幅密文图像中。通过一系列的安全性测试,本文所提出图像加密算法的安全性得到了验证。基于区块链,本文设计了一个专用于图像的集成了本文所提出的图像加密算法的安全分发系统。系统运行于分布式P2P网络中,每一个节点和其他节点间的图像收发记录都将上链存储,实现了对图像篡改的检测和图像流通的可追溯性。节点在发送密文图像时,将通过RSA算法用接收节点公钥对图像加密所用密钥集进行加密生成密钥密文,然后密钥密文连同密文图像一起发送给接收节点,接收节点通过自己的私钥才能成功解密图像。因此,所提出系统还具有非对称加密特性。通过一系列功能测试,所设计系统的可用性得到验证。