针对联合变换相关器加密系统的光学唯密文攻击系统

发布时间：2021-03-06 21:14

　　针对混合输入输出（HIO）等数值攻击算法攻击联合变换相关器（JTC）加密系统运行时间长、攻击效率低的问题,设计了一种基于光路迭代的光学唯密文攻击系统。该系统充分利用了光学系统高速并行处理的特点,通过光束在光学系统中的光学傅里叶变换取代在计算机上的数字傅里叶变换,显著缩短了攻击算法的运行时间,有效提高了对JTC加密系统的攻击效率。仿真结果表明,相较于HIO攻击算法,在迭代次数相同的条件下,基于光路迭代的光学唯密文攻击系统有效减少了算法的运行时间,显著提高了对JTC加密系统的攻击效率。 

【文章来源】：半导体光电. 2020,41(02)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

JTC加、解密系统示意图

由于HIO算法等数值攻击算法主要在计算机上实现，过于依赖计算机硬件的支持，当处理大量数据时，随着迭代次数的增多，算法中的两次傅里叶变换会占用更多时间，算法攻击效率将会骤减。2 针对JTC加密系统的光学唯密文攻击系统

针对JTC加密系统的光学唯密文系统示意图如图3所示，从He-Ne激光器发出的激光束经可调衰减器衰减后，得到强度合适的激光束。激光束再经扩束准直系统和小孔光阑后，得到准直激光束。在反射式空间光调制器上上载第k-1次迭代得到的估算图像gk(x,y）（初始上载随机图像），对准直激光束进行调制，得到振幅为gk(x,y）的光束。振幅为gk(x,y）的光束通过第一块傅里叶透镜，在其频谱面上得到复振幅为|Gk（ξ，η）|exp[iΦk（ξ，η）]的光束，由CCD1记录其振幅|Gk（ξ，η）|。电脑1(com1）对已知的带攻击加密图像的振幅以及CCD记录的光束振幅|Gk（ξ，η）|进行计算，若其满足MSE判据则迭代结束，gk(x,y）为攻击结果，否则控制透射式空间光调制器，使其将光束的振幅|Gk（ξ，η）|调制为，从而得到复振幅为的光束，该光束通过第二块傅里叶透镜，在其频谱面上得到振幅为gk′（x,y）的光束，由CCD2记录其振幅。电脑2(com2）通过式（4）计算得到第k次迭代的估算图像gk+1(x,y）。3 数值仿真

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于灰度图像二值编码的JTC多图像加密系统[J]. 彭凯飞,沈学举,黄富瑜,刘毅杰.  半导体光电. 2019(05)
[2]非线性JTC光学图像加密系统及其消噪音和抗攻击特性研究[J]. 沈学举,刘旭敏,蔡宁,蔡建俊,鲁军.  中国激光. 2015(07)
[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)



本文编号：3067825