通信网络的大时代背景下,数字图像已成为人们获取信息的重要来源,军事、医疗等领域的图像属于机密和隐私,若在传播过程中被攻击者截获可能会造成无法估计的严重后果,因此,保证“敏感”图像的信息安全性是一项重要且迫切的工作。考虑到混沌与密码学的适配性,针对数字图像在网络传播中的安全性和可靠性问题,本论文构造了两种性能优良的混沌系统,并在此基础上提出了两种图像加密算法。具体的创新点及工作如下:（1）针对一维混沌映射结构简单、输出轨迹易被预测等问题,提出了两种二维混沌系统2D-CCSL和2D-SLSM。对一维Sine映射和一维Logistic映射耦合后的结果进行余弦运算,将相平面从一维（1D）扩展到二维（2D）得到2D-CCLS;将一维Logistic映射和一维Sine映射进行乘积运算并进行缩放,用mod运算将结果限制在0～1,将相平面从1D扩展到2D得到2D-SLSM。与三种现有混沌系统相比,构造的2D-CCLS和2D-SLSM输出更加复杂和难以预测,能产生具有复杂行为的混沌序列。（2）提出了一种基于2D-CCLS和DNA重组的图像加密算法。用密钥控制构造的二维混沌系统产生混沌矩阵,四轮置乱-扩散操作过后使得图像像素位置完全被打乱,并将较小的差异扩散到密文的所有像素中,保证了加密的有效性和可靠性,中间穿插图像旋转,对像素位置进行再一次混淆,最后进行DNA编码和重组,使得像素数值又进行了一次扩散操作。从七个方面对加密算法的仿真结果进行安全性分析,密钥长度为256,有足够大的密钥空间;NBCR在整个范围内维持在50%,密钥敏感性较强;不同大小图像的NBCR和UACI检测结果也在范围内,抗差分和噪声攻击能力较强等,整个加密过程的安全性和加密速度得到了一定保障。（3）提出了一种2D-SLSM和Arnold变换的彩色图像加密算法。首先用密钥产生初始状态值来控制构造的二维混沌系统产生一系列混沌矩阵,辅助后续操作对图像像素进行位置变换和数值改变;将彩色图像的各个分量分别进行Arnold变换,然后用设置的置乱-扩散加密算法对水平连接后的图像进行处理,加入循环移位增加算法的随机性;最后的像素异或操作可以选择性的改变像素值,保证系统的可靠性。从七个方面对该算法进行安全性分析,密钥空间大于标准2100、NBCR接近标准0.5,NPCR和UACI值均在规定范围内,相邻像素相关性接近0等。实验结果表明该算法能抵抗一定攻击手段,安全性能较高。