随着互联网的飞速发展和数字信号处理技术的日渐成熟，信息安全显得越来越重要。混沌信号具有初值敏感性、遍历性、类随机等特点，具备应用于保密通信的条件，因此将混沌信号应用于图像加密技术，引起了广泛关注。现有的利用混沌信号对图像进行加密的技术中，主要有流加密和图像置乱两种方法。流加密方法将混沌信号与图像像素进行异或，通过改变像素值使加密后的图像直方图均衡化，但这种方法运算量较大，且无法抵抗已知明文攻击；图像置乱方法利用混沌信号将图像像素排列顺序置乱，不改变像素值本身，但这种方法具有周期性，即经过有限次置乱后，置乱后的图像会恢复为原图像，且加密后直方图不变。　　 本文提出了一种新的图像加密算法，把原始图像按适当大小的分块，分别给定每个子块不同的初始值和参数，生成相应的混沌映射序列，用所得的混沌映射序列先分别对子块图像像素进行位置置乱，从而扩展置换周期，然后与像素进行流加密，使灰度直方图均衡化。本研究主要内容包括：首先，在介绍混沌理论和密码学知识的基础上，研究混沌与密码学的联系，分析混沌技术应用于保密通信的可能性；其次，研究图像加密的特点，介绍混沌系统应用于图像加密的优越性，分析图像加密技术的发展方向；最后，提出基于Cat映射和图像分块的图像加密算法，研究结果表明，该方法可以有效扩展图像置换周期，并使灰度直方图均衡化。