信息安全是國家安全不可或缺的組成部分。量子信息安全,特別是量子圖像信息安全是量子信息時(shí)代的重要研究問題。量子圖像加密是量子圖像信息安全保護(hù)技術(shù)研究中的一個(gè)熱點(diǎn),它已經(jīng)成為量子信息安全的重要組成部分。因此,針對(duì)量子圖像加密算法的研究具有非常重要的意義。本文研究了近年來量子圖像表示及量子圖像加密算法的發(fā)展現(xiàn)狀,首次建立了量子圖像密碼系統(tǒng)在理論上須同時(shí)具備有效性、可靠性和安全性的評(píng)價(jià)體系,針對(duì)量子圖像表示及其對(duì)加密算法性能的影響進(jìn)行了分析研究。比如使用量子態(tài)的相位編碼顏色信息會(huì)導(dǎo)致量子圖像密碼系統(tǒng)在解密過程中需要傳輸及接收大量的密文量子圖像并且不能通過有限次測量操作精確恢復(fù)出原始圖像,僅能獲取到顏色信息的概率值,以致密碼系統(tǒng)的可靠性降低,同時(shí)無法在量子域里驗(yàn)證密碼系統(tǒng)的有效性;現(xiàn)有使用量子態(tài)的基態(tài)編碼顏色信息的表示模型及加密算法可以精確檢索出原始圖像,但需要較多位數(shù)的糾纏量子比特,以致在量子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)彩色數(shù)字圖像時(shí)需要消耗較多糾纏量子比特資源,且相應(yīng)的密碼系統(tǒng)不能在量子域里得到有效性驗(yàn)證。為解決上述存在的問題,本文對(duì)彩色數(shù)字圖像的量子表示及加密算法進(jìn)行了研究,建立了高存儲(chǔ)效率且可精確檢索原... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 量子圖像加密及解密
    1.3 量子計(jì)算的相關(guān)概念
        1.3.1 量子寄存器和量子邏輯門
        1.3.2 量子并行性
        1.3.3 量子態(tài)的顯著特性和量子線路
        1.3.4 量子測量
    1.4 量子圖像的研究進(jìn)展及分析
        1.4.1 量子圖像表示模型的研究進(jìn)展
        1.4.2 量子圖像處理操作的研究進(jìn)展
        1.4.3 量子圖像加密算法的研究進(jìn)展
        1.4.4 量子圖像密碼系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系
        1.4.5 存在的問題及分析
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 NCQI量子彩色圖像加密算法
    2.1 引言
    2.2 基本原理
        2.2.1 耦合超混沌Lorenz系統(tǒng)
        2.2.2 右循環(huán)移位算符
    2.3 加密和解密算法
        2.3.1 加密算法
        2.3.2 解密算法
    2.4 有效性驗(yàn)證、可靠性分析和安全性仿真
        2.4.1 有效性驗(yàn)證和可靠性分析
        2.4.2 安全性仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 QRCI量子彩色圖像表示模型
    3.1 引言
    3.2 QRCI量子彩色圖像表達(dá)式
    3.3 QRCI量子彩色圖像的制備和精確檢索
        3.3.1 QRCI量子彩色圖像的制備
        3.3.2 QRCI量子彩色圖像的精確檢索
    3.4 QRCI表達(dá)式的基本圖像處理算符
        3.4.1 顏色補(bǔ)碼算符
        3.4.2 顏色通道交換算符
        3.4.3 位平面序反序算符
        3.4.4 位平面序平移算符
        3.4.5 位平面序交換算符
        3.4.6 聯(lián)合變換算符
        3.4.7 對(duì)比分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 DQRCI量子雙幅彩色圖像加密算法
    4.1 引言
    4.2 基本原理
        4.2.1 DQRCI量子雙幅彩色圖像表示模型
        4.2.2 DQRCI量子雙幅彩色圖像的制備
        4.2.3 DQRCI量子雙幅彩色圖像的精確檢索
        4.2.4 DQRCI表達(dá)式的基本圖像處理算符
    4.3 加密和解密算法
        4.3.1 加密算法
        4.3.2 解密算法
    4.4 有效性驗(yàn)證、可靠性分析和安全性仿真
        4.4.1 有效性驗(yàn)證和可靠性分析
        4.4.2 安全性仿真
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
個(gè)人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A Survey on Quantum Image Processing[J]. CAI Yongquan,LU Xiaowei,JIANG Nan.  Chinese Journal of Electronics. 2018(04)
[2]一種數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的量子圖像去噪方法[J]. 楊蘊(yùn),李玉,王玉.  遙感信息. 2018(02)
[3]A New Quantum Watermarking Based on Quantum Wavelet Transforms[J]. Shahrokh Heidari,Mosayeb Naseri,Reza Gheibi,Masoud Baghfalaki,Mohammad Rasoul Pourarian,Ahmed Farouk.  Communications in Theoretical Physics. 2017(06)
[4]量子信息技術(shù)縱覽[J]. 周正威,陳巍,孫方穩(wěn),項(xiàng)國勇,李傳鋒.  科學(xué)通報(bào). 2012(17)
[5]量子計(jì)算[J]. 夏培肅.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2001(10)

博士論文
[1]量子圖像處理關(guān)鍵算法研究[D]. 范萍.華東交通大學(xué) 2017
[2]量子彩色圖像安全保護(hù)關(guān)鍵問題研究[D]. 桑建芝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]量子態(tài)可分性判定與糾纏度量[D]. 趙超.電子科技大學(xué) 2016

碩士論文
[1]量子圖像形態(tài)學(xué)基本操作的研究與應(yīng)用[D]. 常志波.華東交通大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3064950