本文關鍵詞：基于稀疏表示和非線性相關的光學身份認證方法研究　出處：《深圳大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著信息化程度的不斷提高,信息技術深刻影響著政治、經(jīng)濟、文化等各個方面,如何確保信息的安全已成為全社會關注的問題。光學信息安全技術由于其具有高速并行數(shù)據(jù)處理能力、多維設計自由度以及密鑰空間大等固有優(yōu)勢,受到了研究人員的廣泛關注。本論文結合光學信息安全領域的研究現(xiàn)狀,著重對光學身份認證技術展開較為深入的研究。本論文首先介紹了光學信息安全技術的研究背景,從光學密碼學、光學信息隱藏以及光學認證技術三個方面簡要介紹了該領域的研究現(xiàn)狀,并對本論文涉及到的一些基礎理論進行了詳細闡述。在兩類經(jīng)典光學密碼系統(tǒng)的基礎上,分別提出了兩種新型光學身份認證方案。論文的研究工作主要體現(xiàn)在以下兩個方面:(1)提出了一種基于雙光束干涉的新型分級身份認證方案。在認證系統(tǒng)的設計過程中,通過一種稀疏采樣修正的迭代相位恢復算法在雙光束干涉結構中將多幅標準參考圖像分別編碼至對應的稀疏相位掩膜上,并將其按照約定的規(guī)則進行疊加復用,從而構造出不同授權級別的相位密鑰。在進行身份認證時,將待認證用戶持有的相位密鑰置于系統(tǒng)中,根據(jù)系統(tǒng)輸出圖像與標準參考圖像正確匹配(非線性相關函數(shù)作為評價函數(shù))的個數(shù)來認證用戶身份的合法性及其所屬的授權級別。所提出方案的特點為:其一,不同授權級別用戶的相位密鑰為不同稀疏比的相位掩膜;其二,系統(tǒng)的輸出圖像是視覺上不可分辨的偽噪聲分布,徹底去除了經(jīng)典雙光束干涉認證技術中的“輪廓復現(xiàn)”問題,降低了信息泄露的風險;其三,該方案不僅可以檢驗用戶身份的合法性,同時也可以鑒別用戶的身份級別,從而授予相應的系統(tǒng)訪問權限,具有較強的應用價值。(2)提出了一種基于聯(lián)合變換相關器的聯(lián)合身份認證方案。在認證系統(tǒng)設計過程中,首先對基于傳統(tǒng)聯(lián)合變換相關器的光學密碼系統(tǒng)的聯(lián)合功率譜進行隨機稀疏采樣,將獲得的稀疏聯(lián)合功率譜保存在數(shù)據(jù)庫中作為認證時的系統(tǒng)鎖;然后,將系統(tǒng)的兩個隨機相位掩膜進行另一種稀疏采樣,并隨機對應交換一半有效像素點的像素值,從而構造出兩個稀疏相位密鑰分發(fā)給兩個不同的授權用戶。在對用戶進行身份認證時,將兩個授權用戶的相位密鑰同時置于輸入面各自的相應位置,根據(jù)系統(tǒng)輸出圖像與標準參考圖像能否正確匹配(非線性相關函數(shù)作為評價函數(shù))來同時認證兩個用戶身份的合法性。所提方案的特點為:其一,系統(tǒng)鎖是稀疏的聯(lián)合功率譜,降低了對系統(tǒng)存儲空間的要求;其二,系統(tǒng)的相位密鑰同樣是數(shù)據(jù)量較小的稀疏分布,方便傳輸存儲;其三,系統(tǒng)的輸出圖像為視覺上不可分辨的偽噪聲分布,降低了信息泄露的風險;其四,單個合法用戶單獨進行身份認證時,均不能正確通過認證,只有當兩個合法用戶聯(lián)合認證時才能通過認證,使得系統(tǒng)安全性得到進一步增強。
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O436.1;TP309

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 何江濤;何文奇;廖美華;盧大江;彭翔;;一種基于雙光束干涉和非線性相關的身份認證方法[J];物理學報;2017年04期

2 彭翔;湯紅喬;田勁東;;雙隨機相位編碼光學加密系統(tǒng)的唯密文攻擊[J];物理學報;2007年05期

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本文編號：1310423