基于光學(xué)全息的信息加密方法的研究.pdf

1、在這個(gè)信息化的時(shí)代，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給人們帶來(lái)便利的同時(shí)，信息的傳輸和存儲(chǔ)的安全性也受到了極大的威脅。現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，各種各樣的加密技術(shù)不斷的出現(xiàn)，由于光學(xué)系統(tǒng)的良好的表現(xiàn)力，光學(xué)元器件不斷地飛速發(fā)展，光學(xué)密碼學(xué)逐漸走入人們的視野，成為現(xiàn)今研究的熱點(diǎn)。
　　本文介紹了光學(xué)加密技術(shù)領(lǐng)域的研究概況后，回顧了幾種常見(jiàn)的加密方案，對(duì)每個(gè)方案進(jìn)行理論分析和仿真模擬，分析各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。主要對(duì)現(xiàn)有計(jì)算全息加密技術(shù)進(jìn)行分析和模擬仿真

2、，在此基礎(chǔ)上，引入像素置亂技術(shù)和快速響應(yīng)（QR）碼技術(shù)到計(jì)算全息加密過(guò)程中，并對(duì)改進(jìn)后的系統(tǒng)進(jìn)行分析。
　　本文主要的內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)的安排如下：
　　首先，對(duì)光學(xué)加密領(lǐng)域進(jìn)行概述，簡(jiǎn)單的介紹了研究背景以及現(xiàn)在的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)介紹了光學(xué)加密領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)的理論知識(shí)，方便我們能夠整體把握各種光學(xué)加密的系統(tǒng)，為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
　　其次，對(duì)現(xiàn)有的三種典型的光學(xué)加密方案進(jìn)行分析。第一種是基于雙隨機(jī)相位編碼（DRPE）的加密系統(tǒng)

3、，可以分為基于傅里葉變換的 DRPE加密系統(tǒng)、基于分?jǐn)?shù)傅里葉變換的DRPE加密系統(tǒng)和菲涅爾衍射的DRPE加密系統(tǒng)；第二種常用的是基于干涉技術(shù)的加密系統(tǒng)；第三種是基于計(jì)算全息的加密系統(tǒng)。對(duì)每一種方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并進(jìn)行了仿真模擬，分析了每種常用系統(tǒng)的可行性和安全性，提出系統(tǒng)可能存在的不足，并給出改進(jìn)的方案。
　　最后針對(duì)全息加密系統(tǒng)的噪聲較大，且安全性有待提升的問(wèn)題，將像素置亂技術(shù)和 QR碼技術(shù)引入到全息加密過(guò)程中。針對(duì)系統(tǒng)噪聲

4、大的問(wèn)題的改進(jìn)主要利用了 QR碼的較強(qiáng)的容錯(cuò)能力和抗噪聲能力，將QR碼看成一個(gè)容器，將要加密的信息放入容器內(nèi)，盡管外部會(huì)受到很大的噪聲污染，但是只要在一定的范圍內(nèi)就不會(huì)對(duì)內(nèi)部信息產(chǎn)生干擾，這樣我們就可以無(wú)失真的對(duì)待加密信息進(jìn)行解密。針對(duì)安全性的改進(jìn)主要利用了像素置亂技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)生成的兩個(gè)稀疏矩陣（ESSM）將要加密的物光波信息進(jìn)行像素位置的隨機(jī)打亂，這兩個(gè)秘鑰可以使系統(tǒng)有效的抵御已知明文攻擊（KPA），選擇明文攻擊（CPA）以及選擇