在大数据的大背景下,“互联网+”的概念被提出,引发互联网传播的新浪潮,该领域已经进入一个新的高峰。在大数据信息时代,实现了信息流通的便利性。然而,在获取大量信息的前提下,出现一系列的图像安全问题,使得图像安全的研究和开发变得越来越迫切。在图像的存储和传输过程中,用户需要更加注意图像的安全性和保密性问题。因此,图像加密技术已经成为通信安全领域的一个重要研究分支,受到广泛的关注。本文主要研究基于矩阵变换的复合图像加密方法:首先,给出环上中心可逆矩阵和对合矩阵的定义,并对相关性质进行研究。以此为基础,提出一类适用于图像加密的高阶中心可逆矩阵的构造方法。由中心可逆矩阵变换得到对合矩阵并将其应用于图像加密。经验证,加密效果良好。其次,为降低加密后图像的识别度,进一步给出基于信息隐藏的图像加密方法。结果表明,载密图像与掩护图像视觉差异极低,从而降低潜在攻击者发现有效攻击信息的机率。为进一步增加安全级别,给出矩阵变换、信息隐藏和图像分存的综合加密方案。实验结果表明,该方案具有较强的抗攻击和数据备份能力。最后,给出环上{K,s+1}-有效矩阵的定义,并对相关性质进行研究。以此为基础,提出一类新的图像加密方法,有效扩展了矩阵变换加密方法类型。