互联网多媒体信息与社会的发展休戚相关,它包括文本、图像、音频等。相较于文本信息,图像、音频信息能携带更多的信息量,而且信息的表达方式比文本更生动形象。但是在能携带更多信息量的同时,图像、音频文件会比文本文件更大,需要更多的内存。传统的加密算法已经不大适合于对这些信息的加密,如RSA、DES、AES等算法。因此,针对这种大数据量信息,设计一种有效的加密方案很有必要,基于混沌系统的复杂网络加密对于实现大数据量信息加密不失为一种有效的方法。混沌系统具有高度的随机性和初值敏感性。同时,复杂网络也具有高度的复杂性。结合混沌系统和复杂网络的这些特性,我们可以利用由混沌系统耦合而成的复杂动态网络来设计各种加密方案。在先前的一些利用混沌系统加密的方案中,大多是基于单个混沌系统之间同步的加密方案,与基于复杂动态网络同步的加密方案相比,其在密钥空间及加密解密速度上存在着一定的劣势。当然,也有一些研究者利用单层或者双层复杂动态网络的同步来设计加密方案,但是没有考虑到现实生活中同步时间的收敛性及网络的聚类特性的影响。本文基于上述分析,设计了一种基于双层复杂动态网络有限时间簇同步的加密方案,并且考虑了外界随机扰动的影响。本论文的主要研究工作如下:1.基于双层网络结构提出了一种实现双层复杂动态网络有限时间簇同步的方案,并且考虑了随机扰动的影响。在双层复杂动态网络同步方案中,每层网络分为两簇,不同簇网络中的节点动力学系统不同。通过设计合适的控制器,使得所需同步时间可控。最后通过理论分析了本文所提的双层复杂动态网络实现有限时间簇同步的可行性。2.提出了一种基于双层复杂动态网络有限时间簇同步的图像信息加密方案。在图像加密方案中,采用了对称加密方法和一次性密码技术。加密过程主要分为三步:置乱、异或运算、扩散;解密过程分为逆置乱、异或运算、逆扩散三步,并且每个步骤混沌系统都有参与。最后进行了数值仿真,并从密钥空间、同步时间、相关性、及信息熵等方面对加密系统的性能进行了分析,仿真和理论分析表明该方案能安全高效地实现对图像信息的加/解密。3.提出了一种基于双层复杂动态网络有限时间簇同步的音频信息加密方案。与本文提出的图像加密方案相似,该音频加密方案也采用了对称加密方法和一次性密码技术。加密过程主要分为时域置乱和加密函数两步,解密过程主要分为逆时域置乱和解密函数两步。最后我们进行了数值仿真,在该仿真中,我们采用了与图像加密方案中不同的网络拓扑结构和混沌系统。在该加密方案中,我们采用了有限时间的控制方法,使得双层复杂动态网络的同步时间可控制、可预测。与以往的驱动-响应同步或者反馈同步相比,该加密方案的同步时间更短,在时效性方面具有较大的优势。我们还从密钥空间、相关性、均方误差及峰值信噪比等方面对该音频加密系统的性能进行了详尽的分析,仿真和理论分析表明本文提出的音频加/解密方案能安全高效地实现对音频信息的加/解密。