计算机和网络技术的蓬勃发展,使人们可以空前灵活而方便地获取和处理各类信息。人们在享受技术发展带来的便捷时,随之而来的信息安全问题也越来越严峻。光学信息安全作为一门全新的交叉学科,由于其具有高速的并行处理能力,大容量的存储空间和多维度的设计自由度等天然优势,吸引了越来越多科研工作者的目光。Hash函数是信息安全领域的一个重要分支,其独特的抗碰撞性和易于计算的特性使其被广泛地应用于数字签名、数据完整性检测和身份认证等领域。本论文将首先介绍信息安全和光学信息安全的概况,再对Hash函数的基本概念和特性进行概述,最后提出基于多重散射介质与相干辐射相互作用的光学Hash函数构造方案:包括对比特数据变化敏感的Hash函数和对感知内容变化敏感但对非感知内容变化不敏感的感知Hash函数（仅针对应用最为广泛的图像Hash函数）。本论文主要的两个工作:（1）提出基于多重散射介质与相干辐射相互作用的Hash函数的构造方案。该方案利用相干光、SLM（空间光调制器）、CCD、光学透镜、多重散射介质和计算机组成的光电混合系统来对消息进行处理,最后输出Hash序列。其中,多重散射介质可对输入数据进行混淆和扩散,从而为所设计的光学Hash函数提供安全保障。（2）提出基于多重散射介质与相干辐射相互作用的图像Hash函数的构造方案。在该方案中,受到图像信息调制的相干辐射光波与多重散射介质相互作用后产生与该图像相关联的散斑,通过提取其特征矩阵,并进行压缩编码,最后输出Hash序列。其中,多重散射介质可对输入图像进行混淆和扩散,从而为所设计的光学图像Hash函数提供安全保障。