非线性科学是一门研究非线性现象共性的基础科学,其中混沌理论是非线性科学的一个重要分支。本文利用数值模拟的方法对混沌密码学进行了研究,主要内容如下:提出了一种基于一维混沌映射的对称加密算法,该算法利用了混沌系统的伪随机性和遍历性;在加密或解密过程中,该算法产生了在固定区间的混沌伪随机序列,同时动态改变迭代初始次数及增量来对明文进行加密。提出了一个新的分组加密算法。选用多个权值对混沌轨道进行加权计算并用来掩盖明文信息,每次将多个明文分组同时进行加密,减少了混沌迭代次数,提高了算法的速度。为解决在有限精度条件下混沌序列是周期的且混沌系统动力学特性出现退化的问题,提出了一种新的基于一维逐段线性混沌映射的二元流加密算法,在加密或解密过程中,采用了秘密的扰动参数对混沌轨道进行扰动以增加混沌序列的周期;此外该算法采用非线性原则从拟混沌轨道生成性能良好的伪随机密钥流。设计了一个对明文消息交替的进行流加密和分组加密的加密算法,流加密和分组加密的选择由一个随机数来控制。对文本、图像、语音等文件的信息进行了加密解密处理,并本密码系统的性能进行分析。基于高维混沌系统较低维混沌系统,有更复杂的结构,可以增大密钥空间,且系统变量的时间序列更无规律等特点,提出了一个基于三维Lorenz系统的加密算法。