混沌密码和DNA密码作为密码学的两个新的领域,一直得到众多专家、学者的高度关注。两者在图像加密中的应用更是成为了密码学研究中的新的趋势。随着图像数据的急速增长,图像数据安全处理成为了亟待解决的网络安全新挑战。图像加密是密码学、信息安全、图像处理、可视计算的交叉方向也是瞄准科学研究国际前沿的新研究方向。其关键难点在于:如何利用适合图像加密的、新兴的密码学方法,实现复杂度低、安全有效的图像加密。1.本论文结合两个新的密码学领域,深入开展基于DNA编码与混沌映射的灰度图像和彩色图像加密方法研究。重点研究关于面向图像加密方法的混沌映射的特性,应用在图像加密方法中的DNA编码的特性;以及基于混沌映射和DNA编码的灰度图像加密方法和彩色图像加密方法;最后是有关图像加密方法安全性的分析与测试等方面的内容。2.文章中首先对现有算法做了相关分析,并得出结论:单独的使用混沌映射或者DNA编码并非是图像加密的最好的解决办法,而将两者结合起来是图像加密发展的有利的方向之一。文章中着重的分析了一个基于两者的图像加密方法,并且发现其存在着致命的问题:加密方法不可逆。本文正是针对这一关键问题展开研究。在研究过程中,提出了一种针对灰度图像加密的方法,并将灰度图像加密方法思路应用到彩色图像加密方法中。本文还对这两种加密思路进行了相关的性能分析。3.为了对本文的图像加密方法做出更进一步的研究,文中用例图分别给出了其原始图像与秘密图像的对比。并进一步的利用图像加密中常用的性能测试手段对该方法进行了相关的测试,其中包括:密钥空间分析,抗差分攻击分析,相关性分析等。4.本文中提出的图像加密方法不仅解决了原始方案的可逆性,而且还将混沌映射的特性和DNA编码的特性紧密结合起来,并将其应用到彩色图像加密方法中。最重要的是,经过相关测试,其拥有较高的安全性和有效性。本文的内容也许会促进生物学领域和密码学领域的研究不断发展和有机交叉。研究成果将在政府、军事、医疗、商业、个人系统等诸多领域的机要与隐私保护方面具有广泛应用前景。