作为一个新兴的主题，基于混沌和DNA互补的规则的数字图像对称加密技术最近已经吸引了很多研究人员的关注。随着通信技术的发展，除了文本信息以外，利用视听信息变得比过去更为普遍。以数字图像为核心的多媒体内容，已经成为未来的信息传输中的中流砥柱。数字图像的安全需求促进了各种加密技术的发展。　　混沌由于具有对初始条件和控制参数的敏感性以及遍历性等特点，成为非线性动力学领域中一个研究热点。低维离散混沌函数能够简单和高效地加密生成伪随机序列。另一方面，DNA加密是一个密码领域的有力工具。由于 DNA具有巨大的并行性和高存储容量的特点，这一领域变得前途远大。基于 DNA和离散混沌函数的算法结合了加密领域的经典解决方案和遗传学的优势，利用这两个领域的优势来有效地保护图像信息。　　传统数字加密系统如 DES、AES和RSA等，主要针对文本数据，而不适合于多媒体流，这是由于图像数据具有数据量大、像素间具有高相关性和高冗余等特性会带来显著的开销。而且，传统的加密技术要求解密后的数据和明文数据完全相同。为了解决这个问题，对称选择性加密能满足计算复杂度和时延要求并且保证足够安全性，从而成为一种适用于实时应用的密码技术。所以本研究为了减少加密开销，使用选择性加密方法加密高位的明文。在对称加密技术中，使用相同的密钥解密和加密，既快速又高效，因为它需要的计算量较低。为了更好地使用DNA互补的规则以及在加密算法前以动态的方式将DNA扩散，首次将完整的DNA互补的规则用于选择性图像数据块的编码和解码。每一个块的DNA选择规则依赖于混沌序列。分段线性混沌映射的初始条件和控制参数与 Logistic映射依赖于普通图像的128位散列值以避免选择明文攻击。本文的主要贡献如下:　　①在提出的第一个加密算法中，选择一部分图像在 DNA加法运算下以流模式加密。这个方案最重要的优势是，尽管在传输过程中有信道产生的噪声积累，它仍然能够将密文图像解密为原始图像，并且十分高效，这使得它适用于实时应用。该方案首先运用 PWLCM对图像进行置乱，其次是将图像分解为最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)。在 LSB部分运用 DNA加法操作完成对 MSB进行扩散，随后完成图像的LSB和扩散后的MSB部分的解码。接着，Logistic序列分别与解码后的MSB和LSB进行?异或‘操作，最后这两个部分结合起来得到加密图像。　　②在第二个加密算法中，提出了一个新的基于对偶操作的扩散方案，也叫做交叉扩散，是以块模式加密数字图像。首先，每个数字图像的不同部分进行不同的扩散操作：为MSB块进行?异或‘操作和在DNA模式下对LSB进行加法操作。置换后，图像被分成 LSB和MSB部分，然后两个部分被转换为单独的一维数组。这些一维数组被划分为非重叠的固定大小的块，然后进行基于 DNA的编码，其中LSB和MSB的每个块都根据Logistic序列进行动态选择DNA规则。本算法的创新性是每个 LSB块通过与 MSB块相加实现扩散，而每个 MSB块通过与 LSB块异或运算实现加密。　　本文重点研究了结合 DNA和混沌的图像加密方案，以保证加密过程具有足够的安全性和效率。仿真实验结果以定量和定性方法进行了详细分析，证明该加密方法不仅实现的加密效果好，且具有较少的计算量开销、较高的效率和安全等级。定量测试加密图像的随机性是一个相当新的方法。加密性能和安全性分析证明了该加密方案的有效性。