混沌以其非周期、连续宽带频谱、似噪声的特性,在保密通信领域中倍受青睐.自从发现混沌以来,人们一直在研究如何消除和利用混沌现象.消除混沌现象就是抑制混沌系统,减少直至避免混沌造成不良影响.利用混沌就是借助于混沌系统创造新的方法和理论应用于各个领域.利用混沌进行保密通信大致可分为两大类:第一类是基于混沌同步的保密通信；第二类是基于混沌序列的混沌数字保密通信.本文作为上海交通大学"985"工程一期重点建设项目混沌加密技术研究的具体工作内容,分为四个部分.第一部分为绪论部分(第一章),主要介绍近年来混沌系统的控制、同步及加密的研究进展；第二部分为混沌系统的控制、同步部分(第二、三、四章),主要给出作者对混沌控制、同步的研究成果；第三部分为混沌系统的加密部分(第五、六章),主要给出作者对混沌系统用于加密方面的研究成果；第四部分为总结和展望部分(第七章). 主要工作如下: 给出一种参数反馈控制方法,即将控制量设为一定的反馈形式,对某些个反馈参数进行寻优.由于引入了反馈,系统结构发生了变化,改变转移矩阵谱半径,进而改善受控系统对扰动的敏感性,可以具有更好的控制性能,包括抗干扰能力.本文还给出了混沌系统参数反馈控制的鲁棒性判断准则,对Lure形式的混沌系统的参数反馈控制进行了鲁棒性分析. 本文提出将控制方法和混沌同步相结合,利用参数反馈控制引导响应混沌系统的运行轨道,来实现混沌同步的新方法,给出控制器存在充分条件和设计步骤.这种方法最大特点就是解决了参数失配情况下的混沌同步问题.在参数反馈控制方法的基础上,又引入间歇同步的思想,节省了控制能耗,加快控制系统的叠代过程.基于该混沌同步方法,给出了一套通信结构的设计方案并进行了仿真. 给出一种利用状态观测器进行不同结构混沌系统的同步控制方案.该同步方法设计简单,只要选择合适的控制律,就能够保证同步流形的全局稳定性.基于上述同步方案,设计了一套网络语音保密传输系统.本文提出欠采样可以有效提高混沌加密系统安全性的观点,对在不同采样情况的三种混沌系统的密码学特性进行了比较分析.研究了VWK模型非线性检验方法对噪声、数据长度、采样间隔的鲁棒性.针对VWK方法在欠采样情况下的检验能力下降的特点,利用VWK方法和替代数据方法同时对上面提到的混沌系统进行检验,以此来验证前述观点的正确性.本文又提出一种基于奇异谱熵的采样间隔的选取准则.此外,给出另外两种增强混沌加密系统保密性的具体方案及性能分析,可有效增强加密系统的安全性能. 对以 Markev 映射为例的离散混沌映射加密系统的安全性进行了分析.研究发现,离散混沌映射系统输出信号的自相关性较强,在用于加密过程时,容易受到差分、重构等破解方法的攻击.提出一种利用连续混沌系统的数字图像加密算法,并和其它加密算法进行比较.结果表明,该算法具有加密效果好,速度快,密钥空间大,易于硬件实现等特点.