随着云、雾、边缘计算及物联网的快速发展,网络中信息的安全传输变得越来越重要。信息的安全传输内容包括数据、图像、音频和视频等,图像包括传统图像和光学图像。随着光学技术和网络技术的发展,光学图像在网络中的安全传输也变得越来越重要。近年来,基于密码学的非对称光学图像加密既克服了传统DRPE和变换域加密的线性问题,也改善了PTFT光学非对称加密技术安全性不足的缺陷。但是,在基于RSA非对称算法的光学图像加密系统中,安全密钥及参数在1024位以上,计算强度复杂。另外在基于ECC非对称算法的光学图像加密系统中,存在密钥分发问题。所以本文针对以上系统存在的缺陷提出了两个新型的基于密码学非对称算法的光学图像加密方案。其一,提出了一种全新的结合El Gamal算法和光学扫描全息的图像加密系统,利用El Gamal算法的高安全性和光学系统加密的高效性,实现对全息图像的快速加密。El Gamal算法的密钥位数相较于RSA算法的密钥位数更低,并且本系统采用三轮交换传输,不需要密钥协商就可以安全加解密全息图像。通过对该方案进行仿真实验,直方图和相邻像素相关性分析表明了加密图像的像素被完全置乱,起到了良好的加密效果,从PSNR、CC值和SSIM指标对解密结果进行分析,PSNR=117.91,CC=0.99999,SSIM=0.99999,说明方案加密效果及解密还原效果良好。其二,提出了一种基于Paillier加解密算法的密钥隐藏光学扫描全息图像加密系统。Paillier算法具有很强的安全性,并且非对称加密系统可以有效抵御已知明文攻击和唯密文攻击。另外,本系统还创新性的将密钥隐藏于图像中,不需要密钥协商,将密钥进行隐藏发送也可以提高系统的安全性,并且还可以减少系统传输数据时所耗费的资源。对该方案进行了仿真实验,通过结果直方图分析,说明图像加密效果良好,而解密图像与加密图像的MSE≈0,WPSNR=26.5619,NC=0.9381,验证了该方案具有良好的解密效果。