混沌系统的初值与参数极端敏感性,非周期性和长期演化轨道的不可预测性等特性与图像具有数据容量大,高冗余度和相邻像素之间的高相关性等特征相互对应,因此在图像加密中得到了广泛的应用。数字图像加密技术广泛应用于交通领域,如标定的道路裂缝检测图片有商用价值,这些图像信息在网络传输过程中一旦被黑客非法截获、篡改甚至伪造,将对客户或者公司遭受损失。基于混沌系统的加密算法取得很好的加密效果。然而现有的图像加密方案并不一定是安全的,仍然存在安全漏洞被密码分析者攻击或破译。因此,本文重点对最近提出的两种明文关联的图像加密算法进行密码分析,找出算法中存在的缺陷,并改进原算法以增强原方案的安全性。本文主要工作及创新如下:(1)针对Li等人提出的基于超混沌系统明文关联的图像加密方法存在的安全隐患问题,本文通过分析该算法方案的缺陷:1)扩散过程中,9个特殊像素点未参与扩散,即9个特殊点的像素值扩散前后未发生变化;2)置乱过程可逆,即置乱后的图像在经过同样的置乱操作后就可得到原始图像,然后提出一种选择明文攻击方案破解原方案,最后对原算法进行改进解决原算法不能有效抵抗选择明文攻击的问题,增强原方案的安全性。(2)针对Ye等人提出的一种像素级混沌图像加密算法存在安全漏洞问题,本文通过指出算法中出现的缺陷:1)重写和扩散操作均采用模加法运算,两者可等效为一步等价扩散操作,重写的效果可被消除;2)重写参数,扩散矩阵均明文无关,然后对原算法进行选择明文攻击,最后在原算法的基础上进行安全性改进,使得改进后方案可以抵御选择明文攻击,解决了原方案的安全性问题。