随着信息技术上升发展,越来越多的信息逐渐变成数字数据通过网络实现互相传输,在这一过程中,保证数据的安全性就变得越来越重要。密码技术是保证信息安全的核心技术,它可以将信息进行隐藏从而保证信息的机密性。1995年Refregier提出双随机相位加密技术。从这之后,光学加密因为自身加密速度快、编码维度多等优点而快速发展。随着研究者们逐步探索,众多光学加密方法被研究出来,其中,基于计算鬼成像的光学加密系统由于其密文存储空间较之前光学加密方法更小,因此受到研究者们的广泛关注。但是计算鬼成像加密也存在缺点,计算鬼成像由于输入输出之间存在线性关系,因此很容易受到选择明文攻击,为了提高其抗攻击的能力,我们提出了明文关联鬼成像加密系统,这个系统主要的创新点是可以在降低密钥存储空间的同时提高系统抗攻击的能力。在计算鬼成像基础上,我们使用Logistic映射,线性同余算法来实现明文关联鬼成像加密系统。首先从明文图像中提取前u个像素,并将这u个像素的像素值之和X0作为线性同余算法的初始值,通过线性同余算法生成初始随机相位板。第二步使用初始随相位板作为Logistic映射的初始值,通过Logistic映射生成后续需要的所有随机相位板。最后将生成的随机相位板加载到计算鬼成像系统中的SLM上,就可以实现明文关联鬼成像加密。在该系统中,通过使用动态更新的随机相位板可以让系统抵抗选择明文攻击,使用参数密钥替代原来上万个随机相位板密钥可以成功降低密钥存储所需空间。为了进一步提高明文关联鬼成像的加密效率,我们还提出了基于明文关联鬼成像的多图像加密系统。首先对明文图像进行阿诺德变换,然后通过异或运算将多个阿诺德变换后的图像合并成一个。最后,用与明文关联鬼成像对组合的异或图像进行加密。明文关联鬼成像加密系统使用参数密钥和明文信息来生成用于明文加密的所有随机相位板,实现动态更新随机相位板,这可以保护信息免受选择明文攻击。通过异或运算可以实现多个图像同时加密从而提高加密效率,明文在进入光学系统前进行预处理可以实现多重加密增加系统的安全性。最后,为了解决明文关联鬼成像系统中密钥存储管理问题,我们提出了基于明文关联和椭圆曲线加密的混合加密系统。我们在使用明文关联鬼成像加密系统时发现,每次加密新的明文时,参数密钥X0都会变化,虽然参数密钥很小,但是频繁的更新也会对密钥存储管理带来不便。另外,因为光学加密系统是对称加密系统,对称加密系统在密钥安全传输方面存在缺点。因此基于上述问题,我们提出了混合加密的方案。在该系统中,通过明文关联鬼成像系统来加密明文,然后将明文关联鬼成像中的参数密钥用椭圆曲线加密,这样解密方只需要持有椭圆曲线加密的私钥就可以使用该系统。改进后的混合加密系统可以保留明文关联鬼成像中密文数量小以及抗攻击性强的优点,同时还能解决明文关联鬼成像中的密钥存储管理问题。