现代网络通信技术飞速发展,网络信道上充斥着各种各样的媒体信息,数字图像在网络信道中和各类媒介平台上扮演着重要的角色。然而,快捷便利的网络通信也存在着信息安全的隐患,如何确保图像信息不被第三方所窃取成为备受人们关注的问题。目前,由于混沌具有复杂的动力学特征且与密码学具有天然的联系,混沌图像加密领域激发了诸多学者们的研究热情。大多数的加密算法使用的都是耗散混沌系统,含有吸引子,不能抗重构攻击,而与之相对的保守混沌系统无吸引子,能抗重构攻击。因此,基于保守超混沌系统的图像加密方案能够抗重构攻击,且随机性很好,具备很好的安全性和可靠度。本文的突出工作是提出了两种将保守超混沌系统作为伪随机数发生器的图像加密方案。文章开头简单论述了本课题的研究背景及意义,然后针对混沌及图像加密的理论概念进行详细叙述,包括若干混沌、密码学概论还有混沌图像加密的相关概念。接着给出了两种不同的将保守超混沌系统和其他算法相结合用于设计图像加密系统的方法步骤,且利用仿真分析指出了其性能的优越性。具体研究内容如下:（1）将块间闭环扩散结构和保守超混沌系统综合起来设计了一种图像加密方案。该方法的主要优势在于保守超混沌系统的抗重构攻击性和块间闭环扩散结构的稳定性。首先,对明文图像的像素值分别进行哈希运算和量化代数运算,产生置乱和扩散所需的加密密钥,接着将混沌系统产生的随机性序列用于整体置乱、块标号置乱以及块间闭环扩散。在扩散阶段,随机密文反馈和闭环反馈的加入使得所形成的加密系统更加稳固可靠及安全。经分析测试得出结论,该加密算法在抗明文及密文攻击以及抗重构攻击等方面都表现优异。（2）设计并实现了一种依赖于多重螺旋遍历与保守超混沌系统的图像加密方案。该算法的主要特点在于多重螺旋遍历可以使得加密系统的置乱更彻底,且扩散阶段的选择扩散和随机性扩散也保障了加密的安全性。首先,利用多重螺旋遍历使图像的每一个小块内部的像素值位置都发生改变,接着对图像整体每一个像素值的位置进行再次扰乱,然后再进行选择性扩散和密文反馈式的随机性扩散。其中,密钥的生成都是依赖于明文图像的。经过若干性能分析与仿真发现,该算法的置乱效果相较于其他算法来说更优越,且对密钥和明文图像非常敏感,能够抵抗多种攻击方式。