互联网的快速发展及其开放、共享的特性对数字图像的安全传输提出了更高的要求。当前,虽然已经有许多发展成熟的传统加密技术,但是用其对数字图像加密时鉴于数字图像的特点不能有效保障图像的安全性。混沌系统所具有的对初值和参数的敏感性、伪随机性等特征与密码学中的扩散和混乱原则非常符合,因此将混沌系统应用到数字图像加密中具有很高的研究价值。本文对基于混沌的数字图像加密算法进行了研究,具体工作如下:(1)阐述国内外对混沌数字图像加密技术的研究状况,对密码学和混沌相关的理论知识进行介绍,概述混沌密码学基本理论及混沌密码设计需求,对数字图像的概念和数字图像加密的特点、原理及评估方式进行了分析总结,并总结了密码分析的类型及常用的分析方法。(2)对?avu?o?lu等提出的基于混沌S盒子的安全图像加密算法进行分析和改进。首先分析该算法在设计上存在的安全缺陷并指出其无法有效抵抗明文攻击,然后针对这些安全缺陷,在继承原算法优点的基础上提出了改进算法。对改进算法和原算法进行对比实验和安全性分析,结果表明改进算法有效弥补了原算法存在的安全缺陷并且安全性和可靠性都优于原算法。(3)针对现有结合混沌系统和DNA计算的图像加密算法中因DNA编码规则和运算规则单一,加密结构安全性低而导致算法易被破解的问题,提出了一种结合Intertwining Logistic映射和动态DNA编码与运算的彩色图像加密算法。该算法包括置乱阶段和扩散阶段,其中在置乱阶段,利用模拟退火算法构造的置乱序列分别对彩色图像R、G、B信道进行行和列置乱,得到R、G、B置乱信道。在扩散阶段,先根据随机序列值动态选择各置乱信道每个像素点的DNA编码规则及运算规则,然后结合密文反馈机制进行DNA加密计算。仿真及分析表明,该算法具有良好的抗攻击能力及加密效果。