基于相位恢复的光学信息安全技术研究

基于相位恢复的光学信息安全技术研究合密钥先后采取傅里叶变换，滤波以及逆傅里叶变换等步骤解调出对应的纯相位密钥，然后结合载体图像，利用双光束干涉的光学装置便可以提取出相应的图像。同时，通过一系列针对载体图像的攻击测试（剪切，噪声污染），证明了此多图隐藏方案具有良好的鲁棒性。(3)提出了一种基于双光束干涉和Hash函数的身份认证方案。该方案通过同时验证用户的“口令”和“相位钥”以实现对用户身份的双重认证。该认证系统的设计过程是一个逆向的，迭代求解的过程，其基本思路是：根据某个合法用户的身份级别（对应着某个标准认证图像）和“相位锁”（由口令控制），利用一种基于双光束干涉装置的修正相位恢复算法确定出其对应的“相位钥”，从而完成系统的设计。在进行认证时，只有当“口令”和“相位钥”同时正确时，才能使得系统输出的干涉图像与系统中存储的标准认证图像匹配成功，若匹配不成功，则无法通过身份认证。同时，由于Hash函数的引入，使得无需直接在系统内部存储用户的口令，增强了系统的安全性。最后，值得一提的是：此方案不仅可以判断某个用户是否合法，还能鉴别出其相应的身份级别，从而确定并授予其相应的系统访问权限。(4)针对基于双光束干涉的光学图像加密系统进行了安全性分析，以干涉现象产生的条件和结果为着眼点，分析了该加密系统的特点，并指出了该加密系统存在“碰撞”的可能性，即对不同的输入可能得到相同的输出，这是一类越来越受关注的安全问题。同时，提出了一种修正的相位恢复算法，并验证了该碰撞存在的可能性。与此同时，通过分析发生碰撞的根源，设计出一种安全增强型的改进方案，它能够有效地消除碰撞的风险。理论分析和仿真实验都验证了该方案的可行性和有效性。以上四部分内容独自成章，且均已在国际杂志上发表（或接收）。关键词：光学信息安全；光学密码分析：光学信息隐藏；光学认证