基于切相傅里叶变换的光学身份认证技术研究

发布时间：2021-03-27 05:12

　　随着信息技术的应用越来越广泛,随之而来的安全问题也日益增多,信息安全的研究面临着日益严峻的挑战。光学信息安全作为新一代信息安全技术,相比于传统基于数学和计算机的信息安全技术具有并行数据处理能力、多维设计自由度,大容量密钥空间等优势,因而成为图像加密及身份验证领域的一个研究热点。其中基于切相傅里叶变换的光学密码系统最近引起研究人员的广泛关注,然而作为一种光学非对称加密方式,其安全性能也受到了一些质疑。同时,光学认证技术作为光信息安全的其中一个重要组成部分,可用于判断消息是否被纂改以及身份认证等多个方面。因此,对光学认证技术的研究,不仅有助于光学信息安全理论的完备性,更具有重要的实际意义。本论文首先介绍了光学信息安全的概况,然后逐步介绍对称密码学,非对称密码学以及光学认证技术的发展现状,同时对本论文涉及的基本理论做了简要介绍。通过分析切相傅里叶变换的光学非对称加密技术,对存在的安全隐患进行了深入的分析,并从安全性和实用性的角度,提出了一种基于切相傅里叶变换的光学身份认证系统。本论文的主要目的是基于切相傅里叶变换理论对光学认证技术进行研究,论文的创新性工作主要包括以下两个方面:（1）分析了基... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

GS迭代算法的原理

基于切相傅里叶变换的光学身份认证技术研究15图2.4不同参数的非线性相关示意图2.4图像稀疏理论类似于抽样定理，图像稀疏理论即用一部分数据试图代替整体数据。在光学图像编码技术中，有大量待处理的明文，而通过光学密码系统加密所得到的图像数据量更为庞大。因而，有必要采用一些方法来减小系统的传输与存储的压力，减少系统中传输的数据量，这具有重要的实际意义。而另外一方面，现有的大部分光学密码编码系统对于不同明文的加密，有可能使用相同的密钥编码，如有攻击者获取了一个密码系统的密钥，有可能获取多个密码系统的密钥，进一步破译出多个明文，这使得光学密码系统的安全受到威胁。如对可见的密文图像进行稀疏破坏，破坏数据的完整性，减少攻击者可见的有用信息，对于攻击者而言获取光学加密系统的密钥更为困难，大大减少攻击者获取明文的可能性，对于提高光学密码系统的安全性具有实际的意义。另外一方面图像稀疏技术会对信息的完整性产生破坏，通过光学解密技术无法完全复原原始明文图像，因而，图像稀疏理论更适合被用在光学认证系统中。2011年Elisabet等人提出用光子计数的方法进行光学认证[60]，对加密生成的密文图像进行稀疏破坏，然后将恢复的不可视明文和原始明文做相关运算，能实现光学认证的功能。这一操作不仅减小了系统传输的数据的压力，且在一定程度上增强了系统的安全性，证明采用图像稀疏技术可实现光学图像认证。随后，有研究学者提出用二值化稀疏的方法进行光学图像认证，相比较光子计数，二值化稀疏适用范围更具一般性。二值化稀疏的思想方法是：第一步随机生成和待处理的明文图像尺寸一致的二值图像，第二步将生成的二值化图像和初始待处理的明文进行相乘即可得到稀疏化的明文图像。假设f(x,y)表示待处理的明

(a)表示fx,y(b)表示mx,y(c)表示,mfxy

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非线性级联傅里叶变换的光学Hash函数构造[J]. 何文奇,彭翔,祁永坤,孟祥锋,秦琬,高志.  物理学报. 2010(03)
[2]半色调编码计算全息图的数字水印方法[J]. 彭翔,白伟东,田劲东.  光学学报. 2007(06)
[3]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)

博士论文
[1]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



本文编号：3102951