隨著信息技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,隨之而來的安全問題也日益增多,信息安全的研究面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。光學(xué)信息安全作為新一代信息安全技術(shù),相比于傳統(tǒng)基于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的信息安全技術(shù)具有并行數(shù)據(jù)處理能力、多維設(shè)計(jì)自由度,大容量密鑰空間等優(yōu)勢,因而成為圖像加密及身份驗(yàn)證領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。其中基于切相傅里葉變換的光學(xué)密碼系統(tǒng)最近引起研究人員的廣泛關(guān)注,然而作為一種光學(xué)非對稱加密方式,其安全性能也受到了一些質(zhì)疑。同時(shí),光學(xué)認(rèn)證技術(shù)作為光信息安全的其中一個(gè)重要組成部分,可用于判斷消息是否被纂改以及身份認(rèn)證等多個(gè)方面。因此,對光學(xué)認(rèn)證技術(shù)的研究,不僅有助于光學(xué)信息安全理論的完備性,更具有重要的實(shí)際意義。本論文首先介紹了光學(xué)信息安全的概況,然后逐步介紹對稱密碼學(xué),非對稱密碼學(xué)以及光學(xué)認(rèn)證技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,同時(shí)對本論文涉及的基本理論做了簡要介紹。通過分析切相傅里葉變換的光學(xué)非對稱加密技術(shù),對存在的安全隱患進(jìn)行了深入的分析,并從安全性和實(shí)用性的角度,提出了一種基于切相傅里葉變換的光學(xué)身份認(rèn)證系統(tǒng)。本論文的主要目的是基于切相傅里葉變換理論對光學(xué)認(rèn)證技術(shù)進(jìn)行研究,論文的創(chuàng)新性工作主要包括以下兩個(gè)方面:（1）分析了基... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

GS迭代算法的原理

基于切相傅里葉變換的光學(xué)身份認(rèn)證技術(shù)研究15圖2.4不同參數(shù)的非線性相關(guān)示意圖2.4圖像稀疏理論類似于抽樣定理，圖像稀疏理論即用一部分?jǐn)?shù)據(jù)試圖代替整體數(shù)據(jù)。在光學(xué)圖像編碼技術(shù)中，有大量待處理的明文，而通過光學(xué)密碼系統(tǒng)加密所得到的圖像數(shù)據(jù)量更為龐大。因而，有必要采用一些方法來減小系統(tǒng)的傳輸與存儲的壓力，減少系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，這具有重要的實(shí)際意義。而另外一方面，現(xiàn)有的大部分光學(xué)密碼編碼系統(tǒng)對于不同明文的加密，有可能使用相同的密鑰編碼，如有攻擊者獲取了一個(gè)密碼系統(tǒng)的密鑰，有可能獲取多個(gè)密碼系統(tǒng)的密鑰，進(jìn)一步破譯出多個(gè)明文，這使得光學(xué)密碼系統(tǒng)的安全受到威脅。如對可見的密文圖像進(jìn)行稀疏破壞，破壞數(shù)據(jù)的完整性，減少攻擊者可見的有用信息，對于攻擊者而言獲取光學(xué)加密系統(tǒng)的密鑰更為困難，大大減少攻擊者獲取明文的可能性，對于提高光學(xué)密碼系統(tǒng)的安全性具有實(shí)際的意義。另外一方面圖像稀疏技術(shù)會對信息的完整性產(chǎn)生破壞，通過光學(xué)解密技術(shù)無法完全復(fù)原原始明文圖像，因而，圖像稀疏理論更適合被用在光學(xué)認(rèn)證系統(tǒng)中。2011年Elisabet等人提出用光子計(jì)數(shù)的方法進(jìn)行光學(xué)認(rèn)證[60]，對加密生成的密文圖像進(jìn)行稀疏破壞，然后將恢復(fù)的不可視明文和原始明文做相關(guān)運(yùn)算，能實(shí)現(xiàn)光學(xué)認(rèn)證的功能。這一操作不僅減小了系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的壓力，且在一定程度上增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性，證明采用圖像稀疏技術(shù)可實(shí)現(xiàn)光學(xué)圖像認(rèn)證。隨后，有研究學(xué)者提出用二值化稀疏的方法進(jìn)行光學(xué)圖像認(rèn)證，相比較光子計(jì)數(shù)，二值化稀疏適用范圍更具一般性。二值化稀疏的思想方法是：第一步隨機(jī)生成和待處理的明文圖像尺寸一致的二值圖像，第二步將生成的二值化圖像和初始待處理的明文進(jìn)行相乘即可得到稀疏化的明文圖像。假設(shè)f(x,y)表示待處理的明

(a)表示fx,y(b)表示mx,y(c)表示,mfxy

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于非線性級聯(lián)傅里葉變換的光學(xué)Hash函數(shù)構(gòu)造[J]. 何文奇,彭翔,祁永坤,孟祥鋒,秦琬,高志.  物理學(xué)報(bào). 2010(03)
[2]半色調(diào)編碼計(jì)算全息圖的數(shù)字水印方法[J]. 彭翔,白偉東,田勁東.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[3]基于級聯(lián)相位恢復(fù)算法的光學(xué)圖像加密[J]. 于斌,彭翔.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2005(07)

博士論文
[1]基于信息光學(xué)的多維數(shù)據(jù)加密及數(shù)字水印[D]. 張鵬.天津大學(xué) 2006



本文編號：3102951