数字图像作为人们日常生活中一种常见的信息载体,因其直观性、综合性以及生动形象性被人们广泛接受与使用。数字图像信息与其他文本信息一样,在传输过程中面临着巨大的安全性风险,又因其数据量大,冗余性高等特点使得其的加密方法与其他文本信息加密方式存在一定差别,传统的加密技术很难做到数字图像在传输过程中同时具备安全性与高效性。目前,图像加密的基本思路是将具有有用信息的明文图像经过加密算法后得到从视觉上无意义、统计学上像素分布均匀的噪声图像。在传统的图像加密技术基础之上,本文通过引入隐随机变量模型,提出了一种基于随机过程与混沌系统的对称加密算法。该算法的核心是构建由随机过程与混沌系统组成的数学模型,并且将模型的参数作为密钥参数对输入模型的图像进行加密。该算法首先运用密钥参数与模型得到转移概率,再通过转移概率和明文图像生成密文序列,最后将密文序列与明文图像做运算得到密文图像。在解密时将同样的密钥参数输入模型做逆运算即可将明文信息恢复。算法所用到的随机过程是转移概率满足Kolmogorov微分方程的Markov过程,所用到的混沌系统包括Logistic映射、无限维迭代映射以及Chebyshev映射。实验与安全性分析部分运用MATLAB程序对加密算法进行仿真实验,并且通过信息熵分析、相关性分析、明文敏感性分析以及图像重构质量分析等方法对算法进行评估。结果表明,加密算法具有较高的安全性,并且与传统的加密方法相比,该算法在明文敏感性方面存在一定的优势。