如今,数字图像信息在互联网上被广泛传播,容易遭受大量的恶意攻击。因此,图像信息的安全问题变得尤为重要,这推动了图像加密技术的快速发展。本文设计了两种基于混沌系统与DNA序列的彩色图像加密方案,主要工作如下:(1)设计了一种基于DNA序列循环补码操作的彩色图像加密算法。该算法混沌系统的初值可由明文图像的SHA-256哈希值生成,使得该算法能够有效的抵抗选择明文攻击。在置乱阶段,将R.G、B分量合成一个全新的像素矩阵,利用耦合映像格子(CML)产生的混沌序列进行索引置乱,从而增大了每个像素点的置乱空间,降低了分量间的强相关性。在扩散阶段,由混沌序列产生的伪随机数选取DNA编码规则,使加密方案更加复杂化。利用汉明距离更新密钥,并制定四种DNA循环补码操作用于像素扩散,使得三分量间的像素可以相互扩散。仿真结果和性能分析表明,该加密算法可以抵抗各种已知攻击。(2)设计了一种基于混沌系统与DNA序列的彩色图像加密方案。与传统先置乱后扩散的加密模式不同,本加密方案采用了“前向扩散—置乱—后向扩散”的加密模式。在前向扩散中,将R、G、B分量分别与经过DNA编码后的混沌矩阵进行DNA异或操作,使得每个分量都含有随机分量,降低了每个分量内部像素间的相关性。再随机将R、G、B分量互相进行DNA加法、减法和异或操作,这样每个分量的像素点可以隐藏到其它分量中。在置乱阶段,将三个分量合成一个矩阵进行置乱操作,增大了像素的置乱空间,降低了分量内部像素间的强相关性。在后向扩散中,对R、G、B分量进行二进制的异或操作。仿真结果表明,该加密方案具有较高的明文敏感性。