基于计算机和网络的信息交换为多媒体数字作品的使用、传播提供了便利的途径,然而数字作品极易被非法复制和篡改的特性,使得数字作品的信息加密和版权保护成为迫切需要解决的问题。由于图像信息的数据量大、冗余度高,已给传统密码提出了挑战,而混沌密码在多媒体信息的加密上体现了强大的优势。论文首先研究了混沌理论的基础知识和用于图像信息安全的混沌动力系统。然后,着重研究了基于混沌的身份标识Hash加密算法、用于图像信息版权保护的小波域彩色图像水印算法和基于混沌的彩色图像加密算法,取得了以下主要创新成果:1、研究了混沌理论及其在图像信息安全中的应用。弄清了混沌现象的基本特征和混沌的主要度量特征,深入研究了常用于图像信息安全的一维、二维和三维混沌映射及其特征,并讨论了图像信息安全对混沌系统的客观要求,为图像信息安全技术中进行混沌系统的评判、设计和选择提供了理论依据。2、设计了基于混沌的身份标识加密算法。针对图像信息安全保护中的用户身份标识的加密问题,设计了高安全、低复杂性的混沌加密的Hash函数;针对可识别明文到可识别密文的映射需求问题,进一步设计了排序基础上的多对一加密映射;针对由可识别明文到认证证书与加密过程中需要生成密钥序列的需求问题,设计了具有明文依赖性和自相关性特点的认证证书构建函数。加密过程具有随机和不确定性,而对给定输入加密生成的密文却具有唯一确定性。加密生成的证书是不可破译的。3、设计了基于混沌与小波的彩色数字图像盲水印算法。针对图像版权保护问题,研究了问题所涉及到的信息隐藏与数字水印技术,指出了信息隐藏技术应该解决的主要问题;研究了图像数字水印技术的实现方法,明确提出了数字水印技术的通用模型和数字水印技术的性能指标;概括了数字水印的种类,指出了数字水印技术中水印域的选取策略。最后,设计了一种将随机机制引入到在小波变换域通过混沌映射和统计方法实现水印的嵌入与提取的算法,解决了低通滤波及裁剪等几何攻击使水印丢失的问题,提高了水印的鲁棒性与抗几何攻击的能力。4、设计了彩色数字图像的混沌加密算法。设计了一种基于遍历矩阵的图像遍历算法,将二维图像变为混乱的一维向量,解决了传统遍历矩阵不能处理非方阵图像的问题;设计了恰当的非线性混