由于数字图像签名在多媒体内容认证、数据库检索，和数字水印中有很广泛的应用，近年来得到了广泛的关注。传统的基于密码学的签名对认证信息中每个比特的变化都很敏感，不适用于图像，因为图像数据容许进行内容保持操作，如压缩等。因此，有必要研究对内容保持操作稳健，又具有区分恶意篡改功能的图像签名。稳健性和安全性是图像签名算法中需要考虑的两个重要问题。本文对数字图像签名的稳健性与安全性作了较深入的研究。主要包括两部分内容： 1.分析一种鲁棒哈希算法[1]的安全性，并提出两种攻击算法。我们发现[1]中的算法在计算哈希值时，只是利用了傅立叶的幅度谱，虽然引入随机控制机制，仍然存在安全方面的漏洞。由于傅立叶的相位谱保存了图像的边缘等重要信息，本文通过修改待认证图像的傅立叶相位谱，提出了一种图像构造方法，可以生成一组具有相同哈希值，但内容完全不同的图像。还提出一种迭代生成算法，可以对待认证图像的内容进行恶意篡改，但保持其签名不变。上述两种方法可以有效地对[1]中的算法进行攻击。 2.提出一种基于Zernike矩的鲁棒哈希算法。在哈希算法中，图像特征的选取是其中关键的一步。本文以图像的Zernike矩作为图像的特征，通过随机化得到图像的哈希值，通过比较图像哈希值之间的汉明距对图像进行认证。算法利用Zernike矩的不变性实现哈希算法的稳健性。试验结果显示该算法对图像的旋转，JPEG压缩，加噪和滤波操作具有一定的稳健性，同时能够区分剪贴等恶意篡改。