随着科学技术的不断发展,人们对个人用户信息的安全性也愈发重视。图像作为信息的重要载体之一,承担着人们日常的信息交互,虽然目前已有大量的加密技术,但是针对数字图像的特性,传统的加密技术已不再适用。混沌系统的初值敏感性、遍历性、伪随机性等与密码学中的密钥、扩散和置乱等有着非常密切的联系和对应关系,因此将混沌理论应用于数字图像加密成为目前关注度最高、发展前景最广阔的图像加密技术之一。本文对基于混沌的图像加密技术进行了研究,具体内容如下:(1)介绍了混沌图像加密技术的研究现状以及密码学与混沌理论基础,总结了数字图像加密的基本原理和方法以及设计混沌图像加密算法需要遵守的原则和步骤。(2)针对目前基于混沌系统和DNA编码运算的图像加密算法中,DNA编码与运算方式单一,混沌系统结构简单等问题,提出了一种结合多种混沌系统与DNA编码运算的图像加密算法。算法通过Skew Tent映射为随机矩阵,再同时对随机矩阵和图像R,G,B分量矩阵作8 × 8分块处理后进行DNA编码,然后对两个矩阵分块做DNA运算,再进行DNA解码操作,最后合并分块和图像分量,完成图像加密。以上编、解码与DNA运算方式皆由Chen超混沌系统动态随机决定。仿真实验表明,算法具有较高的安全性和鲁棒性。(3)基于压缩感知与双混沌系统,提出了一种可同时实现压缩和加密操作的图像压缩加密算法。利用Logistic映射和Skew Tent映射构造双混沌系统以提高混沌序列的随机性,将生成的伪随机序列用于构建测量矩阵和随机矩阵,然后将各分块通过压缩感知测量投影进行压缩加密后,采用随机像素交换算法对相邻图像分块间的像素点进一步交换置乱,以提高密文图像的混乱程度。仿真实验表明,算法具有较高的安全性,且压缩性能良好。