由于网络编码理论在信息论领域中取得了重大突破，网路编码已逐渐成为通信领域的研究热点。网络编码允许多个数据包进行信息整合，其具有改善网络吞吐量、提高带宽利用率、均衡负载网络、增强网络鲁棒性等优势，能够达到增强网络整体性能的目的。虽然网络编码的性能优势明显，但同时造成了网络安全隐患及网络编码开销过大等负面影响。因此，建立安全网络编码及网络编码优化的研究方案具有实际的价值和意义。　　本文以提高安全网络编码及网络编码优化的性能为目的，围绕线性网络编码的通信环境展开研究，重点研究了同时存在窃听和污染攻击的安全网络编码方案以及兼顾带宽利用率和效率的网络编码优化方案。本文的核心工作如下:　　概述了网络编码的研究背景、研究进展、研究内容及应用前景。研究学习了经典的安全网络编码算法及网络编码优化算法，分析比较了各自的优缺点，重点研究了基于信息论安全的网络编码算法及Kim的网络编码优化算法，对比分析了安全网络编码及网络编码优化算法的构造模式。　　针对同时存在窃听和污染攻击的网络环境，本文提出一种整合Cat-Logistic序列及列表译码体制的安全网络编码方案。首先，通过lbit的冗余信息生成Cat-Logistic序列。其次，通过该序列对信源原始信息进行“一次一密”的加密体制。最后，采用列表译码体制在信宿直接滤除污染信息。本方案不但能以较小的开销实现信息论的安全，同时还提高了信息传输速率。　　针对基于标准遗传算法的网络编码优化方案的不足，本文提出了改进的人工鱼群算法的网络编码优化方案。首先，在使用改进的人工鱼群算法之前进行优化节点数目的预处理。其次，采用双目标优化机制确保降低编码开销及带宽利用率。最后，通过改进的人工鱼群算法解决基于标准算法的网络编码优化中存在没有具体搜索方向、早熟收敛及局部极值问题。