随着信息技术的迅速发展和Internet的广泛应用，越来越多的信息在网络上传输，信息安全变得越来越重要。密码学是信息安全的核心技术，也是保护信息安全最基本的手段，因此研究适合于信息加密的高效安全的算法具有重要的实际意义。 混沌现象是确定非线性系统中出现的一种类似随机的现象。由混沌系统产生的混沌序列具有复杂性、随机性、难以分析和预测性，这些特性和密码学具有紧密的联系。在传统密码学的安全性日益受到威胁的情况下，基于混沌理论的加密技术成为密码学研究的一个新方向并被广泛研究。 本篇论文首先从混沌动力学角度系统的描述了混沌的定义和基本概念，混沌运动的基本特征；讨论了混沌系统的测度，介绍了混沌理论在信息安全中的应用。然后对现代密码学的理论和技术进行了介绍，如对称密码系统、非对称密码系统、Hash函数等。阐释了混沌理论与密码学的关系，对混沌密钥序列的安全性进行了分析，详细分析了序列密码和混沌序列密码的基本原理、方法和特点。利用理论分析和数学试验相结合的手段，针对Logistic混沌系统的进行了全面分析。然后介绍了单一型Logistic混沌序列加密算法的设计方法，并针对其存在的缺点进行了分析和改进，试验结果表明了改进算法的有效性。最后，介绍了基于搜索机制的混沌密码算法的基本思想和具体实现，对该类算法的性能进行了深入的分析，指出了其存在的缺点，在此基础上给出了改进算法，仿真结果表明改进后的算法具有更好的安全性。