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计算机网络的出现改变了人们的通信方式,人们可以通过网络便捷的传输各种多媒体信息。但是由于网络的开放性,多媒体信息的安全受到了一定的威胁。数字图像是多媒体通信中的重要信息载体,如何保护图像信息成为目前普遍关注的问题。目前最为有效的保护图像信息安全的手段是图像加密。本文的主要工作包括以下几个部分:1.本文首先阐述了数字图像加密的研究价值及意义,并简单的介绍了现有的图像加密方法,接着对DNA密码理论及混沌理论作了较为详细的介绍,针对现有的基于混沌的图像加密与基于DNA密码方法的不足,提出了三种基于DNA序列与多混沌映射的图像加密方案。2.提出了一种基于DNA序列和多混沌映射的图像加密算法。本算法先利用Cubic映射、小波函数映射产生得到的二维混沌序列来置乱图像的像素位置,然后利用随机数选取的编码映射准则来编码置乱后的图像,接着利用Logistic映射产生的混沌序列与DNA序列相作用来扰乱图像的像素值,最后,利用另一随机数选取的解码映射准则来解码DNA序列,得到加密图像。3.提出了一种基于DNA序列操作与多混沌映射的图像融合加密算法。首先对加密图像和模板图像进行DNA编码,然后利用Cubic映射和小波函数产生的二维混沌序列置乱由编码得到的两个DNA序列矩阵,接着对置乱后的两个DNA序列矩阵做加法运算,得到一个‘和’DNA序列矩阵,最后利用Logistic映射产生的混沌序列对这个‘和’DNA序列矩阵进行取补操作,解码取补所得到的DNA序列矩阵,得到加密图像。4.提出了一种基于DNA子序列运算的图像加密算法。本算法首先将原始图像转化成若干个DNA子序列,然后利用DNA子序列的延长、截取、删除、转位等运算结合Logistic混沌映射来置乱图像的像素位置和像素值,最后对置乱后的DNA序列矩阵进行DNA解码和重组得到加密图像。本文对上述每种加密方法都进行了模拟仿真和安全性分析,并与已有的加密方案进行了比较。仿真结果与比较结果表明我们提出的加密算法效果较好,密钥空间大,对密钥的敏感性强,能够有效地抵抗穷举攻击和统计攻击,此外,加密系统的安全性将由混沌系统与DNA计算的生物知识共同决定,相当于给加密系统上了双保险。