数字图像是目前最流行的多媒体形式之一,为了保证数字图像在网络传输的安全,人们提出了各种各样的加密算法,并对其进行安全分析。本文分析了两个典型的基于分块置换的图像加密算法的安全性,通过给出对这类算法进行唯密文攻击的方法,揭示了这一类加密算法的安全短板;设计了一种兼容JPEG压缩标准的图像加密算法。主要工作如下:(1)对一种加密压缩(ETC)系统中的图像分块加密算法进行了安全分析。将自动拼图游戏和ETC系统的唯密文攻击联系起来,应用扩展的自动拼图方案对ETC系统密文实现了高准确率的拼图攻击。同时还对ETC系统加密算法的密钥空间和视觉安全性进行了分析,指出其安全性能被设计者严重高估。(2)对一种基于混沌的图像分块加密算法(HCIE)进行了唯密文攻击。通过实验比较了各种直方图距离进行子块匹配的准确率,结合直方图距离匹配以及所提出的子块重组算法,成功地对HCIE密文的子块位置关系进行了恢复,重现了部分明文信息。(3)通过改进ETC系统的加密算法,设计了一种兼容JPEG压缩标准的彩色图像加密算法,并与现行的ETC加密算法的安全性和数据压缩效率进行了比较。实验结果表明该算法在保证良好的安全性能的前提下,兼备高数据压缩率和高加解密速度等优点,可望应用到各种网络实时系统中。