基于球面波照射的非对称光学图像加密

为了克服基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统不能抵御已知明文攻击的缺陷,采用球面波的自带因子扰乱输入图像空间信息的方法实现图像的加解密,并通过理论分析和实验仿真进行了研究。结果表明,该方法既能抵御已知明文攻击和保持非线性特性,又能获得原系统加解密图像的效果,同时还能减少相位掩膜数量,简化系统设置。这一结果对于改进基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统的安全性是有帮助的。     

基于菲涅耳域光学图像加密系统的解密研究

为了研究菲涅耳域光学图像加密系统的解密过程,提出了一种根据对称图像加密密文恢复原图像的方法.采用密文全息的逆菲涅耳变换重构出频谱强度,用CCD接收后送入计算机,根据离散菲涅耳变换的相关和复卷积的性质,对其系数进行分类和排列,可以恢复出入射光波,即可恢复原图像.并研究了对称偏差对解密图像质量的影响.结果表明,此方法可以通过离散菲涅耳衍射解密出原对称图像.     

基于菲涅耳域光学图像加密系统的解密研究

为了研究菲涅耳域光学图像加密系统的解密过程,提出了一种根据对称图像加密密文恢复原图像的方法。采用密文全息的逆菲涅耳变换重构出频谱强度,用CCD接收后送入计算机,根据离散菲涅耳变换的相关和复卷积的性质,对其系数进行分类和排列,可以恢复出入射光波,即可恢复原图像。并研究了对称偏差对解密图像质量的影响。结果表明,此方法可以通过离散菲涅耳衍射解密出原对称图像。     

随机相位编码光学图像加密研究进展

针对随机相位编码光学图像加密技术,简要回顾了它的国内外研究进展,并讨论了它的发展态势.     

非对称光学图像加密系统的已知公钥攻击

为了破解基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统,提出一种已知公钥的攻击方法,并通过理论分析和实验仿真进行了研究。结果表明,在已知公钥的攻击下,攻击者可通过获取通用解密密钥恢复基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统的明文,并取得了较好的破解效果。在整个攻击的实施过程中,除了公开的加密密钥,无需额外的资源,同时攻击难度大大降低,因此更具实际意义。     

一种新的光信息加密方法

根据光路可逆原理,利用光全息技术实现了一种新的光学信息加密的方法。该方法在原始信息的菲涅尔衍射场中加入随机调制版,信息传输的距离和调制版等参数均可构成加密过程中的“密钥”。计算机仿真和光学实验结果表明,该加密方法能够成功实现光学信息的加密和解密,对“密钥”参数十分敏感,具有极高的保密性能和良好的抗噪性能。     

级联相位恢复算法用于光学图像加密

提出用级联相位恢复算法把待加密图像综合到2块随机相位板(RPM)之中从而实现图像加密的技术。该算法利用同时调整2块RPM的相位分布的搜索策略,扩大搜索空间,能得到质量非常高的解密图像。计算机模拟结果表明,该算法的收敛速度很快,能迅速找到非常好的近似解;只有当2块RPM互相匹配时才能得到解密图像,使系统获得很高的安全性。     

衍射光学元件用于光学图像加密

密码技术是信息安全的核心技术，其作用在于对文字、声音和图像等三类信息实行保密存储、保密传输、安全认证、身份鉴别和安全控制．由于光学系统具有高速并行处理能力以及可调制参量多等优点，将光学与现代密码学相结合，研究光学系统、理论和方法用于图像加密和解密，已成为一个非常重要的研究领域。     

基于光栅滤波器的新型光学图像加密技术

为了提高干涉加密技术的光学处理速度和光学实现的可行性,基于干涉原理的加密技术的思想,结合光栅滤波器的图像处理方法,研究了基于光栅滤波器的4f系统双图像光学加密技术。该技术利用已成熟的基于光栅滤波的图像相加减4f系统,将两个待加密图像转化为两个实值的白噪声,理论模拟验证了该方法的可行性和有效性。结果表明,该方法简单实用,易于光学实现并具有很高的安全性。     

可逆映射集合的图像加密算法

利用拉伸和折叠的原理,提出了一种可逆映射集合的图像加密箅法.拉伸映射是将图像矩阵行、列中的像素插入到其它行、列,把图像数据矩阵拉伸为数据向量,折叠映射足按照一定顺序把向量折叠成与原图数据矩阵大小相同的加密图像数据矩阵.将拉伸映射和折叠映射互丰廿组合构成一个可逆映射集合,密钥的每一位对应集合中的一种映射,根据密钥对图像进行循环映射以实现图像加密.推导了该算法完整的数学表达式并进行了仿真,结果表明本文所提出的加密算法具有较高的扩散效率和密钥敏感度,密钥空间大,加密速度快,能够实现图像的实时加密和解密.     

全局编码核加密的弱安全网络编码模型

针对无线传感器网络(WSN)应用上人们关注的弱安全网络编码在窃听集合方面的限制问题,采用神经网络与混沌加密相结合的方法,设计了一种全局编码核加密的弱安全网络编码模型。该模型通过对全局编码核的保密传输,可以在整个网络都被窃听的情况下使通信安全能得到保障,且通过计算验证,其能耗没有明显增加,能以较小的代价实现对搭线窃听攻击的有效防护。     

Improved algorithm for image encryption based on DNA encoding and multi-chaotic maps

New image encryption based on DNA encoding combined with chaotic system is proposed. The algorithm uses chaotic system to disturb the pixel locations and pixel values and then DNA encodings according to quaternary code rules are carried out. The pseudo DNA operations are controlled by the quaternary chaotic sequences. At last the image encryption through DNA decoding is achieved. The theoretical analysis and experimental results show that the algorithm improves the encoding efficiency, enhances the security of the ciphertext, has a large key space and a high key sensitivity, it is able to resist the statistical and exhaustive attacks.     

Amplitude based keyless optical encryption system using deep neural network

Double random phase encryption (DRPE) system is a simple and powerful encoding technique that consists of only two lenses and two random phase masks. However, there are many issues for applying to actual security systems such as phase acquisition, vulnerability to phase retrieval techniques, and data throughput. Although various extensions of DRPE have addressed each issue, there is no comprehensive solution. To tackle all the issues of DRPE, we propose a new amplitude-based DRPE (ADRPE) system using deep learning. The encoding is the same as the current ADRPE system, and the decoding is achieved by an inverse ADRPE system using convolution neural networks. Our system can achieve a real-time end-to-end encryption system without any additional optical devices and exposure of the keys. To demonstrate our method, we applied it to simulations with various datasets such as passwords, Quick-Response (QR) codes, and fingerprints.     

点源照射的单随机相位菲涅耳域光学图像加密

为了简化系统设置,根据双随机相位编码加密方法中两块相位掩模的作用,提出用点光源照射系统,结合球面波的相位因子,实现了只用一块相位掩模在菲涅耳域进行图像加密。理论分析和计算机仿真实验结果表明,该方法不仅能获得与双随机相位编码加密技术一样的效果和安全性能,而且还能减少相位掩模数量,简化系统设置,增强了该方法的实用性。     

基于矢量分解和相位剪切的非对称光学图像加密

结合矢量分解和相位剪切提出一种新的非对称光学图像加密算法,明文经过4个密钥加密得到分布均匀的密文和3个解密密钥。解密密钥在加密过程中产生,不同于加密密钥,实现了非对称加密,增加了系统的安全性。在矢量分解过程中产生的解密密钥与明文关联强,比现有光学非对称加密算法中明文对密文和解密密钥更为敏感,抵御选择明文攻击能力更强,同时也提高了解密密钥的敏感性。相位剪切的引入扩大了密钥空间,增强算法安全性,产生实数密文更便于传输。实验分析表明:该算法密文分布均匀、相邻像素相关性低,解密密钥、明文对解密密钥和密文敏感性高,抵御各种攻击能力强,有更好光学图像加密效果。     

基于衍射光学器件的光学图像级联加密系统

提出基于衍射光学器件的光学图像级联加密系统.一般来说,一个n级系统可由n个透镜串联组成.经过优化设计的衍射光学元件如相位板等相应的放置在系统的空间域和频谱域.当系统在平面波照明下,便能在输出平面获得解密图像.这些衍射元件可通过级联迭代傅里叶变化算法设计.计算机模拟结果显示,算法具有很快的收敛速度,而且所应用于的系统的级次越多,相应的收敛速度越快.级联系统能够高质量的恢复原始图像,使之与原始图像的均方差小于5×10-30.采用密钥共享方案,级联系统可以用作多用户系统,这样能使安全性明显提高.