随机相位编码光学图像加密研究进展

针对随机相位编码光学图像加密技术,简要回顾了它的国内外研究进展,并讨论了它的发展态势.     

多媒体数据加密研究

为保证网络上传输的多媒体数据的安全,对多媒体数据进行加密是常用的手段.文章介绍了直接加密的方法、选择性加密方法、将加密过程和压缩编码过程相结合的方法这三类对多媒体数据进行加密方法,对其优缺点进行了比较,讨论了其各自的适用环境.对基于混沌序列的多媒体加密技术的原理、特点、常用方法及存在的问题进行了阐述.最后讨论了目前多媒体数据加密算法有待解决的问题,并探讨了其可能的发展方向.     

双幅数字图象加密的实值编码研究

本文提出了一种双幅数字图象加密的实值编码方法,待加密的两幅数字图象扩大一倍,然后后与一个随机相位掩膜一起通过光学透镜作傅立叶变换,取其实部作为编码图象.利用全息记录的方法解码,即已编码的图象和随机相位掩膜的傅立叶变换相加通过光学透镜作傅立叶反变换,记录反变换的光强分布,再通过非线性变换或灰度变换的方法町以恢复原图象.该加密编码方法简单,町以同时对两幅图象编码,而且得到实值的编码图象,便于数字图象的记录、存储与输出.     

基于随机Radon变换的DRPE加密系统

对于使用随机相位模板(RPM)作为密钥的双随机相位编码(DRPE)加密系统,唯密文攻击算法(COA)是一种有效的攻击算法。为了提高DRPE加密系统抵抗COA算法攻击的能力,提出了一种基于随机Radon变换的JTC加密系统。该系统对待加密图像进行随机Radon变换,再使用JTC加密系统对其加、解密。除了DRPE加密系统中的RPM密钥之外,Radon变换参数亦被用作恢复原始图像的密钥。仿真结果表明,相比于仅使用RPM密钥的DRPE加密系统,基于随机Radon变换的DRPE加密系统可以有效抵抗COA算法攻击,提高加密系统的安全性。     

算术编码与数据加密

提出了一种利用算术编码实现数据加密的算法。除了能加密数据外,还能对文本数据达到一倍左右的压缩效果,因此特别适宜于机密数据的传输和保存。更进一步,通过预加密一个随机数的办法,消除了已知明文导出密钥的可能性。     

视频倒置加密的改进

文章提出了一种视频倒置加密的改进方法。这种新技术的原理是：通过控制密码发生器的地址计数器随机复位，改变ＲＯＭ片读出的数据作为加密密码，控制视频信号极性随机倒置。这种方法县有良好的保密。氏且造价低廉，很适合于小型ＣＡＴＶ网络推广使用。     

基于干涉原理和相位恢复算法的图像加密系统

以基于相位恢复算法和光学干涉原理为基本理论依据,提出了一种新的全相位光学图像加密系统。该加密系统利用一块随机相位板作为加密密钥,在其作用下输入图像被数值加密成两块相位板。这两块相位板的衍射图样视觉上无法分辨其内容,但却包含了解密所需要的信息。加密过程中,加密密钥与待加密图像分别作为输入平面和输出平面上的约束条件,在干涉原理的基础上通过迭代运算得到加密结果,即输入面上不同于加密密钥的另一个相位板的相位分布以及傅立叶频域上的相位分布。加密密钥的引入起到了置乱系统输入面相位分布的作用。解密过程中,加密过程中使用的随机相位板和迭代过程中生成的两块相位板缺一不可。计算机仿真实验结果表明,本文提出的加密系统具有算法收敛快、加密结果不存在非线性双随机相位加密和干涉加密方法中发现的信息泄露问题的优点。     

基于数据库外层加密的洋葱式加密模型探讨

当今数据库应用技术的快速发展给数据库的安全带来了极大挑战,一方面数据库安全技术逐渐成为了网络应用的制约因素及性能瓶颈,另一方面用户对数据库安全的认识受到传统意识的影响以及商业化氛围的影响,从而存在较大的片面性和局限性,另外加上数据库安全技术的开发以及应用普遍的滞后于数据库系统应用技术等因素,这就使得数据库的安全形势不容乐观。对于数据库加密技术进行较为详细的分析和探讨,在此基础上提出了一种基于数据库外层加密的洋葱式加密模型,该模型对于提高数据库安全性具有一定帮助。     

基于证书代理重加密方案

代理重加密方案使一个半可信的代理者将用委托者的公钥加密的密文转换成用受委托者公钥加密的密文,在转换其间代理者不能获得相关的明文信息。基于证书的公钥密码体制克服了传统公钥密码体制和基于身份密码体制的缺点与不足,为此将证书加密体制与代理重加密结合起来,提出了一个在随机预言模型下的适应性选择密文安全的基于证书代理重加密方案。     

基于指纹密钥的光学双图像加密

为了提高图像的加密效率和安全性,提出一种基于指纹密钥的光学双图像加密方法。首先,两幅待加密图像分别经置于输入平面和Gyrator变换域平面的两块指纹随机相位板的调制后,再经1次Gyrator变换,然后将Gyrator变换后的结果合成为一幅复振幅图像。最后,对得到的复振幅图像进行相位截断和振幅截断操作,得到加密图像和两个相位密钥。解密时,指纹、振幅截断得到的相位密钥、混沌系统的初值和控制参数、Gyrator变换参数均可作为解密过程中的密钥。在所提方法中,由于密钥与用户身份关联,加密系统的安全性得以进一步提高。此外,由于无需传输相位板密钥,密钥管理更为便捷。数值模拟结果表明,所提加密方法切实可行,具有较高的安全性和鲁棒性。     

一种基于保形加密的大数据脱敏系统实现及评估

数据脱敏,是指对数据中包含的一些涉及机密或隐私的敏感信息进行特殊处理,以达到保护私密及隐私信息不被恶意攻击者非法获取的目的.保形加密是众多数据脱敏技术的一种,但其具有保持原始数据格式不变的重要优势,从而在一定程度上对上层应用透明.随着大数据时代的到来以及Hadoop平台的广泛应用,传统的基于关系型数据库的数据脱敏技术已不能满足实际的生产需要.针对Hadoop大数据平台实现了一种基于保形加密的数据脱敏系统,支持对多种数据存储格式以及纯数字、纯字母或数字一字母混合等多种数据类型敏感数据的加密脱敏处理.然后对3种不同的实现方式进行了探讨,并开展了一系列实验对系统的加密脱敏性能进行详细的评估比较.     

双生物识别图象的光学加密方法研究

本文提出了一种将两幅生物识别图象通过一套光学系统进行同时加密的方法。该方法先将一幅图象转换为纯相位和进行纯相位编码,再对另一幅图象编码,然后经过4f光学系统作频率域纯相位编码,并利用与编码过程类似的方法进行解码。可以证明该方法的编码图象为恒定的白噪声。解码过程具有鲁棒性,相位部分图象加密的安全性要高于振幅部分图象的加密。并分析了加性高斯噪声对解码图象的影响     

随机偏振光学加密算法的加密及解密特性分析

为了阐明随机偏振模板在光学加密系统中的作用,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,进行了在双随机偏振光学加密系统中偏振模板的特性参量对系统加密效果及解密误差的影响的理论和仿真分析;对比了随机相位模板和随机偏振模板对光学加密系统加密效果及解密误差的不同影响。结果表明,加密方面,采用随机偏振模板或随机相位模板均能生成平稳白噪声分布的密文,但是偏振模板有两个构造参量,密钥空间更大;解密方面,系统对相位模板以及偏振模板中不同参量的解密敏感性有一定差异,随机偏振加密具有更高的应用灵活性。该结果对理解相位及偏振编码光学加密系统的本质属性及设计安全性更高的光学加密系统有一定的帮助。     

纯相位图象的实值编码

一种用于纯相位图象加密的实值编码方法 ,待编码的纯相位图象与一个随机相位掩膜一起作傅立叶变换 ,取其实部作为编码图象。已编码的图象和随机相位掩膜的傅立叶变换相加作傅立叶反变换 ,记录反变换的光强分布 ,再通过图象灰度变换可以恢复图象。该编译码方法简单 ,编码图象是一个实值图象 ,便于计算机打印或显示输出     

基于混沌密钥的视频单通道光学加密技术研究

针对于目前监控视频像素点数量日益增大的现状 ,提出了一种利用光学手段进行视频加密的方法, 将加密速率等同为了光速,彻底解决了图像数据量急剧增大给现行加密算法带来的巨大压力 。利用超混沌系 统对光学加密技术中的双随机相位编码系统进行了改造,并对超混沌序列的产生过程进行了 推导。在提高加 密效率的同时,极大程度地提升了视频传输过程中的安全性。同时,使用彩色图像通道分离 技术实现了单通道 彩色视频图像加密,降低了系统的复杂度,提升了系统的可实现性。对本文所提加密方法的 加 密过程的仿真结果表明,本文提出的加密技术能够获得理想的视频加密效 果。与基于双随机相位编码的光加密技术进行对比的结果表明,本文系统在相邻像素相关性 方面具有更高的抗攻击能力。     

一种基于双随机相位编码的光学加密系统设计

针对于有加密需求的监控领域,图像数据剧增对加密算法提出严峻考验。复杂的加解密算法将会增大运算开支,最终影响视频传输的实时性能。本文根据视频加解密要求,提出在视频监控领域进行光学加解密并设计了基于双随机相位编码的单通道加解密光学系统。该光学系统加解密速度和光速相等,加解密时耗几乎为零,在高清视频迅速普及的未来将会产生重要的应用价值,在军事加解密领域将有着广阔的应用前景。     

基于六维混沌的信号和图像加密研究

随着Internet技术和多媒体技术在近年来的快速发展,数字化信息的传递方式已经变得各式各样,能够在网络上方便快捷的传输已经逐步地成为社会信息交流的重要手段,因此信息的保密越来越受到人们的重视。文中提出了基于六维混沌来实现信号加密和图像加密的方法,并利用迭代次数和混沌信号的加减手段来设置密码,为信息加密提供了一种新方法。     

传感器网络加密方案的探讨

提出了一种传感器网络中的加密方案,该方案不需要基站的参与,认证密钥和加密密钥可由通信双方根据共享的会话密钥自主地计算,因而具有良好的可扩展性;方案在加密过程中使用了计数器和消息认证码,从而较好地满足了传感器网络的安全需求.     

Amplitude based keyless optical encryption system using deep neural network

Double random phase encryption (DRPE) system is a simple and powerful encoding technique that consists of only two lenses and two random phase masks. However, there are many issues for applying to actual security systems such as phase acquisition, vulnerability to phase retrieval techniques, and data throughput. Although various extensions of DRPE have addressed each issue, there is no comprehensive solution. To tackle all the issues of DRPE, we propose a new amplitude-based DRPE (ADRPE) system using deep learning. The encoding is the same as the current ADRPE system, and the decoding is achieved by an inverse ADRPE system using convolution neural networks. Our system can achieve a real-time end-to-end encryption system without any additional optical devices and exposure of the keys. To demonstrate our method, we applied it to simulations with various datasets such as passwords, Quick-Response (QR) codes, and fingerprints.     

基于ARM系统的混沌语音加密研究

现代语音通信大大方便了人们的交流,但是随之产生语言安全的问题,人们担心自己的通话被窃听,但传统的PC加密算法运算量大不适合在手持的移动设备中使用,用混沌信号对通话语音进行加密提高嵌入式设备数据的安全性同时运算量相对适中。在ARM2440+Linux平台上做了有关混沌信号产生并利用混沌信号来对语音进行加密的实验,将加密后的语音进行蓝牙传输。