随着计算机、多媒体技术和互联网应用的普及和发展,数字多媒体信息的版权保护和电子商务活动的身份认证等网络信息安全需求日益强烈,要求也愈发严格。本文在系统地总结分析前人研究成果的基础上,对用于数字多媒体版权保护的数字水印技术和实现电子商务身份认证的指纹识别方案这两大网络信息安全关键技术进行了深入的研究,设计、改进、研究或实现了一些现有的数字水印方案和指纹识别关键算法。首先,利用非负矩阵分解和尺度不变特征变换的特性,设计了一种强稳健的抗几何攻击图像水印方案,根据奇偶量化准则将置乱后的水印信息嵌入到Contourlet低频子带的局部特征中;其次,研究并设计了一种基于支持向量回归的Contourlet域水印算法,利用支持向量机建立图像非线性局部相关模型以自适应地嵌入水印;然后,在频率域中设计并实现了一种指纹图像纹线方向场估计算法,合理利用局部指纹图像区域的灰度统计特性和纹线频率信息进行纹线方向估计;随后,改进了一种基于最小类内绝对差的快速图像阈值分割算法,不但引入灰度级-梯度直方图改善了分割效果,而且简化了阈值选取公式,并用递推的简易高效粒子群算法优化最优阈值搜索过程,大大提高了计算效率;最后,研究并实现了一种基于改进Tent映射的混沌粒子群的指纹细节特征匹配算法,提高了指纹特征匹配的计算效率和匹配准确度。