信息化时代,计算机技术伴随着网络快速发展需求也正高速发展,信息已成为当今时代的代名词,信息是一种资源,正为人们的生活带来各种便利。人们表达信息的方式与日俱增,例如图像信息、视频信息、文本信息和语音信息,而当代主流信息载体——图像,也就自然而然的成为现代生活人们广泛接受以及表达信息重要方式;主要是因为图像信息能给与人直观、形象、生动等特点,信息与我们密切相关,所以如何保证数字图像的安全性俨然成为人们所关注的一个焦点,在现代化的今天,图像加密越来越扮演着举足轻重的角色;图像加密正是保护图像信息的重要方案,所以研究图像密码系统才具有价值和实际意义。论文以混沌与密码学理论为基础,首先对只有加密模型中两个基本构件中一个构成的混沌图像加密系统方案存在的缺陷进行了仿真实验分析,然后在本论文理论基础上,提及了新的数字图像加密方案。本论文的创新工作包含如下两个方面。1.位平面分解的数字图像加密方案对文献提及的数字图像加密方案,这种方案存在2点不足:1)对位平面进行置乱变换操作时采用四个不同参数的Arnold变换,并且这种变换操作是一种点级变换操作,且具有周期性;换言之,只要变换到Arnold周期次数,或者逆变换相同的次数,密文图像就能恢复原始图像,进而使密文图像破译;2)借助同一密钥,对微小差异的两个明文加密得到的两个密文差异很小。本章本文针对其缺陷,提出了一种更好、安全性能更高的基于位平面的数字图像加密算法,并通过各类图像加密安全性能参数验证其算法的安全性。2.DNA编码方式的数字图像加密方案基于一些DNA编码加密算法存在的不足,比如:1)DNA编码方案存在单一,只是注重提高混沌系统的维数、复杂度,没有对加密结构进一步的改善等;2)混沌系统存在单一,同时一些混沌系统的固有特性,比如:密钥参数少,周期性等造成图像密码系统安全性低;3)给定相同的密钥,凭借解密系统还原不了加密系统生成的密文;4)单一的DNA编码方式,可选择特定的明文攻击、函数之间逻辑关系的运算法则,此类可能将不需要借助密钥破解加密系统以获得原始明文图像。针对上述提及缺陷,本论文提出一种更好、安全性能更高基于DNA编码方案的数字图像加密算法,并通过各类图像加密安全性能参数验证其算法的安全性。