在分析Logistic混沌系统的定义、类随机性、敏感性、周期性的基础上提出了一种改进的Logistic混沌映射方法，该方法随机性好，且满足一致分布，可以抵御已知明文攻击和选择明文攻击；并提出了一种基于该改进的Logistic混沌映射的加密算法。在分析现有混沌加密方案的基础上，针对传统的图像加密技术是一种基于像素置乱的加密算法，该类型的算法安全性低，提出了一种基于双一维混沌序列排序的图像加密算法，该算法采用改进后的Logistic映射对图像进行像素值的替代加密，采用改进后的Logistic映射及正弦迭代系统进行混沌序列排序后的位置编号作为置乱矩阵进行置乱加密。该算法具有位置置换随机性、非线性、分布均匀和对初始值敏感等特性；由于是同时进行、列全局位置置换，使得相邻像素之间的相关性更小，置乱距离更大，提高了系统的复杂性，增加了破译难度。针对低维混沌系统密钥空间小，安全性能不高，提出了一种基于高维混沌系统的彩色图像加密的新算法。该算法利用广义猫映射分别实现空域彩色图像三基色置乱变换，由统一混沌系统输出的三维混沌序列分别实现空域彩色图像三基色逐像素替代变换。该算法具有良好的像素值混淆、扩散性能和较大抵抗强力攻击的密钥空间，加密图像像素值具有类随机均匀分布特性，且相邻像素的值具有零相关特性。