多媒体是当今互联网世界无法缺少的信息载体,其中数字图像是军事、医学、经济等领域中十分重要的多媒体信息。如果没有对这些敏感信息实施安全有效的保护,会给个人或国家带来重大损失,因此图像加密技术成为了保护数字图像安全性的关键技术。在实际应用中,常需要对图像进行压缩处理来降低大量的图像数据给传输、存储和加密带来的负担。JPEG压缩图像良好的压缩性能使其成为使用最广泛的压缩图像。故而针对JPEG图像的加密方法应运而生,理想的JPEG图像加密方案不仅需要在加密和解密过程中处理速度快,还要在保持压缩率的同时能够抵抗常用的攻击方法,如:统计攻击,已知明文攻击等,因此促进加密方法发展的密码学分析课题也变得不可或缺。找到已有算法存在的漏洞与缺陷,能够促进JPEG图像加密方法的改进与发展。在密码学分析的基础上,本文从“攻”与“防”这两个角度来研究JPEG图像加密算法的安全性,主要内容如下:(1)对几种传统的基于JPEG图像的加密算法进行深入分析与归类。(2)提出一种新型的攻击方法(A combination of chosen plain-text attack and non-zero counting attack,CPTA&NZCA),该攻击方法通过选择明文攻击和非零计数攻击的结合使用,破解了使用块间混洗(Inter-block shuffle,IBS)算法加密的图像。通过理论分析与仿真实验证明了本文提出的新型攻击方法(CPTA&NZCA)能够在不知道加密算法细节和密钥的情况下破解任何不改变8×8块内非零系数数量的图像加密算法,并得到密文图像的明文草图。(3)在提出的新型攻击方法(CPTA&NZCA)的基础上提出了一种改进的攻击方案(Fast Attack,FA),该改进方案通过设计一种特殊的辅助明文显著地提高了攻击速度。