光學圖像加密中的相空間方法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的快速發(fā)展，信息安全已經(jīng)深入到諸多領域，信息安全是網(wǎng)絡正常運行的前提，越來越多的企業(yè)用戶和個人用戶以及科研工作者們開始認真思考一個嚴峻的問題：在錯綜復雜的網(wǎng)絡時代里，當各種各樣的安全威脅來臨時，如何有效地進行自我保護？如何將現(xiàn)有的信息安全技術進行思路的創(chuàng)新和技術的創(chuàng)新，從而有效地應對形形色色的安全攻擊？因此，信息安全技術成為了當今社會備受關注的一個研究課題。目前對信息安全的研究主要是以計算機或電子安全系統(tǒng)為主的傳統(tǒng)信息安全

2、技術和包括量子密碼、生物特征識別以及光學信息安全技術等在內(nèi)的新型信息安全技術。與傳統(tǒng)信息安全技術相比，光學信息安全技術具有高處理速度、高并行速度、高加密維度、能快速實現(xiàn)卷積和相關運算的特點。在光學信息安全領域，對雙隨機相位編碼技術的研究越來越深入，但由于該加密系統(tǒng)是線性的，明文、密文之間的函數(shù)依賴關系比較簡單，給加密系統(tǒng)的安全性留下了很大的隱患。
　　本文提出利用維格納分布函數(shù)的雙線性特性進行的相空間光學圖像加密。首先在光信息理論

3、的基礎上分析了幾種典型雙隨機相位編碼技術的加密方案以及解密措施，并進行了計算機仿真模擬。通過理論分析與仿真模擬凸顯出傳統(tǒng)光學加密技術中存在的安全隱患。然后，針對現(xiàn)行主流光學加密系統(tǒng)的線性弊端，提出利用模糊函數(shù)的雙線性特性進行相空間光學加密的方法，重點介紹了模糊函數(shù)的性質(zhì)與信號的重構(gòu)以及相空間光學加密實現(xiàn)方式，并研究了該加密方式對噪聲的響應情況，做了相應的計算機模擬仿真。最后，采用相位恢復技術的主要技術手段改進了GS算法，對相空間光學加密