随机相位与偏振编码加密系统的安全性分析

发布时间：2021-11-21 12:18

　　在大数据时代,传统的基于数学原理的信息安全技术已经远远不能够满足人们的需求,因此需要发展一些更为快速且安全性更高的信息安全技术,光学信息安全技术是近年来发展的新型信息安全技术之一。光学信息安全技术领域的学者相继提出各种光学加密方法,分析这些加密系统的安全性并将其应用于实际中是一个重要的研究方向。光学加密系统实际应用之前,都应该经过严格全面的密码学分析。对光学加密系统进行密码学分析无论是从实际应用还是信息安全理论的完整性来看都有重要的价值。由于大部分的光学加密系统都是对称密码系统,这类系统的输入和输出之间有着很强的线性关系,很容易被各种密码攻击算法所破解。本文提出一种针对基于联合变换相关器架构的光学加密系统的唯密文攻击方案。在该方案中,密码攻击者仅根据密文利用成像相关法,将密文分割成许多小的子图像,计算子图像的自相关并叠加求平均值,就可以估算出明文信息的能量谱密度,进而利用相位恢复算法重构出明文信息,且重构的明文信息与原始明文之间拥有较高的相关系数,与现有的针对这种加密系统唯密文攻击方案相比,该方案所需资源更少,更具有价值。本文对通过实验方式得到的密文进行唯密文攻击,这是首次对基于联合变... 

【文章来源】：苏州科技大学江苏省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

信息安全技术分类

学基本概念包括密码编码学与密码分析学。其中，密码编码学的主要研究密码算法，从而提高信息在传输时的安全性；密码分析学的主密码算法中的安全隐患并破译密码算法。密码学的两个分支是关联的研究内容，这才促进了密码学技术的发展与进步。学中，实现加密和解密过程的数学函数称为密码算法；密码算称为密钥。通常使用加密算法和密钥实现对信息的加密。加密分：明文、密文、加密算法和密钥[4]。待加密的信息称为明文明文可以是一串字符、一段语音、一幅图像或者一段视频等；文，通常用 C 表示；运用算法将明文转换为密文称为加密，于 M 上，输出为 C，则加密过程可以写成：E(M)=C；合法地文的过程称为解密，解密函数用 D 表示，它作用于 C 上，输以表示为：D(C)= M；在不知道密钥的情况下通过非合法手段击[4]。常见的密码系统如图 1-2 所示。

硕士学位论文 限制算法很容易被蛮力破解。现代密码技术在限制算法的基础安全性得到的极大地提高。密钥的可能取值范围叫做密钥空间得非常巨大，使得加密系统很难被蛮力破解。编码技术法和密钥对明文进行加密处理的技术称为密码编码技术，根据解密过程中所使用的密钥是否相同，密码体制可以分为以下两称密码算法码算法在加密与解密过程中使用相同的密钥，或者由其中一个密钥，其加密系统结构如图 1-3 所示。这类算法计算量小、速性得不到保证，因此如何安全地传输密钥以及管理密钥直接决能。

【参考文献】：
期刊论文
[1]随机偏振光学加密算法的加密及解密特性分析[J]. 林超,沈学举,杜霜,郭耀阳,胡申.  激光技术. 2014(04)
[2]基于两步正交相移干涉的振幅图像光学加密技术[J]. 曾大奎,马利红,刘健,金伟民.  光子学报. 2012(01)
[3]双随机相位编码光学加密系统的唯密文攻击[J]. 彭翔,汤红乔,田劲东.  物理学报. 2007(05)
[4]双随机相位加密系统的已知明文攻击[J]. 彭翔,张鹏,位恒政,于斌.  物理学报. 2006(03)
[5]基于级联相位恢复算法的光学图像加密[J]. 于斌,彭翔.  光学学报. 2005(07)
[6]一种基于二元位相加密的大信息量数字全息水印[J]. 陈林森,周小红,邵洁.  光子学报. 2005(04)
[7]双随机相位加密中相息图的优化设计[J]. 杨晓苹,翟宏琛.  物理学报. 2005(04)
[8]小波变换在图像相关识别中的应用[J]. 刘冬梅,沈君愉,王丽君.  激光技术. 2004(06)
[9]基于液晶光阀微分处理的实时联合变换相关器[J]. 王红霞,何俊发,李俊,姜娜.  光电工程. 2004(10)
[10]基于随机相位实值编码的光学图像加密[J]. 李榕,李萍.  光子学报. 2004(05)

博士论文
[1]基于随机相位编码的加密与防伪技术研究[D]. 乌旭.大连理工大学 2006
[2]基于信息光学的多维数据加密及数字水印[D]. 张鹏.天津大学 2006

硕士论文
[1]基于分数傅里叶变换的图像加密及其安全性研究[D]. 张文全.南昌大学 2010



本文编号：3509498