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随着网络与计算机技术的发展,数字图像的安全问题日益得到人们的重视。由于数字图像具有数据量大、数据信息高度冗余的特点,针对数字图像的加密不宜采取传统的加密算法,目前主流的图像加密算法主要有基于变换域的图像加密算法、基于空域的图像加密算法以及秘密共享技术等。本文主要围绕基于空域的图像加密算法,做了以下工作：首先,针对传统混沌序列由于计算精度问题无法保证混沌性,而提出一种新的整型似混沌序列——Kaprekar序列,并利用非线性时间序列的分析方法对Kaprekar序列进行了功率谱特性、相空间重构、最大Lyapunov指数和主分量等方面分析,并与经典的混沌序列的性质进行比较,发现Kaprekar序列具有与混沌序列相似的特性。然后,将Kaprekar似混沌序列应用到图像加密中,并提出一种新的并行的图像加密算法,算法将图像按bit分层进行并行置乱加密,达到较好的加密效果。算法通过bit分层加密增加了图像加密算法对图像信息去耦合、去相关的能力。最后,为了有效应对攻击者的差分攻击,本章提出一种新的基于Kaprekar和hash的自适应图像加密算法。该算法在采用自适应扩散的前提下,引入单项散列函数hash函数,可以有效的保障密钥安全,应对差分攻击。