基于球面波照射的非对称光学图像加密

丁湘陵

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.004

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于球面波照射的非对称光学图像加密

丁湘陵

文章导航 > 激光技术 > 2013 > 37(5): 577-581

引用本文:

Citation:

基于球面波照射的非对称光学图像加密

丁湘陵

1.
怀化学院物理与信息工程系, 怀化 418008

作者简介: 丁湘陵(1981- ),男,讲师,硕士,主要从事信息光学的研究。E-mail:dingxl1981@163.com.

基金项目:
怀化市创新团队基金资助项目(2012-16)
中图分类号:
TN911.73

Asymmetric optical image cryptosystem based on spherical wave illumination

DING Xiang-ling

1.
Department of Physics and Information Engineering, Huaihua College, Huaihua 418008, China
CLC number:
TN911.73

摘要: 为了克服基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统不能抵御已知明文攻击的缺陷,采用球面波的自带因子扰乱输入图像空间信息的方法实现图像的加解密,并通过理论分析和实验仿真进行了研究。结果表明,该方法既能抵御已知明文攻击和保持非线性特性,又能获得原系统加解密图像的效果,同时还能减少相位掩膜数量,简化系统设置。这一结果对于改进基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统的安全性是有帮助的。
- 信息光学 /
- 图像加密 /
- 球面波 /
- 已知明文攻击 /
- 非线性特性
Abstract: In order to overcome the known plaintext attack which the asymmetric optical image cryptosystem based on phase-truncated Fourier transforms can not resist, an encryption method based on phase-truncated Fourier transforms was proposed by employing the phase factor of the spherical wave under the spherical wave illumination. The theoretical analysis and experiment results indicate that the proposed encryption method can maintain the asymmetric characteristic of the cryptosystem and avoid various types of the currently existing attacks, especially the known plaintext attack, which the asymmetric cryptosystem based on phase-truncated Fourier transforms can not resist. The results are helpful for the security improvement of the asymmetric optical image cryptosystem based on phase-truncated Fourier transform.
- information optics /
- image encryption /
- spherical wave /
- known plaintext attack /
- asymmetric characteristic

[1]	REFREGIER P, JAVIDI B. Optical image encryption based on input plane and Fourier plane random encoding[J]. Optics Letters,1995,20(7):767-769.
[2]	SITU G H, ZHANG J J. Double random phase encoding in the Fresnel domain[J]. Optics Letters,2004,29(14):1584-1586.
[3]	LIN R, LIU Q N, ZHANG C L. A new fast algorithm for gyrator transform[J]. Laser Technology,2012,33(1):50-53(in Chinese).
[4]	NISHCHAL N K, JOSEPH J, SIGN H K. Optical encryption using cascaded extended fractional Fourier transform[J]. Optical Memory Neural Networks,2003,12(2): 139-145.
[5]	HWANG H E, CHANG H T, LIE W N. Fast double-phase retrieval in Fresnel domain using modified Gerchberg-Saxton algorithm for lensless optical security systems[J]. Optics Express,2009,17(16):13700-13710.
[6]	HENNELLY B, SHERIDANJ T. Optical image encryption by random shifting in fractional Fourier domains[J]. Optics Letters,2003,28(4): 269-271.
[7]	DENG X P. Optical image encryption using double phase mask based on spherical wave illumination[J]. Laser Technology,2006,30(4):442-444(in Chinese).
[8]	DENG X P, XIANG G X, WANG Sh F. Optical image encryption using only one random phase mask based on spherical wave illumination[J]. Laser Journal,2005,26(5): 52-53(in Chinese).
[9]	DENG X P, ZOU K. Optical image encryption using one random phase mask based on spotlight illumination in the Fresnel domain[J]. Laser Technology,2006,30(3):327-328(in Chinese).
[10]	DENG X P. Optical image encryption based on asymmetric abnormal Fourier transform[J]. Journal of Applied Optics,2007,28(3):262-264(in Chinese).
[11]	PENG X, ZHANG P, WEI H Zh, et al. Known-plaintext attack on optical encryption based on double random phase keys[J]. Optics Letters,2006,31(8):1044-1046.
[12]	PENG X, WEI H Zh, ZHANG P. Chosen-plaintext attack on lensless double-random phase encoding in the Fresnel domain[J]. Optics Letters,2006,31(8):3261-3263.
[13]	GOPINATHAN U, MONAGHAN D S, NAUGHTON T J, et al. A known-plaintext heuristic attack on the Fourier plane encryption[J]. Optics Express,2006,14(8):3181-3186.
[14]	FRAUEL Y, CASTRO A, NAUGHTON T J, et al. Resistance of the double random phase encryption against various attacks[J]. Optics Express,2007,15(16):10253-10265.
[15]	WANG Q, PENG X. Asymmetric cryptosystem based on phase-truncated Fourier transforms[J].Optics Letters,2010,35(2): 118-120.

[1]	邓晓鹏 . 球面波照射的双随机相位掩模光学图像加密. 激光技术, 2006, 30(4): 442-444.
[2]	李盛林 , 王华英 . 基于光栅滤波器的新型光学图像加密技术. 激光技术, 2018, 42(5): 655-658. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.014
[3]	邓晓鹏 , 邹凯 . 点源照射的单随机相位菲涅耳域光学图像加密. 激光技术, 2006, 30(3): 327-328,331.
[4]	丁湘陵 , 袁倩 , 张乐冰 . 非对称光学图像加密系统的已知公钥攻击. 激光技术, 2014, 38(4): 561-564. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.025
[5]	林超 , 沈学举 , 杜霜 , 郭耀阳 , 胡申 . 随机偏振光学加密算法的加密及解密特性分析. 激光技术, 2014, 38(4): 515-521. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.016
[6]	沈学举 , 刘旭敏 , 许芹祖 , 林超 . 球面波照明下傅里叶变换全息多图像加密方法研究. 激光技术, 2014, 38(4): 488-493. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.012
[7]	曾健清 , 王君 , 陈叶 , 刘琦 . 小波变换和菲涅耳变换的多彩色图像加密. 激光技术, 2018, 42(6): 733-738. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.002
[8]	肖永亮 , 刘强 , 袁胜 , 周昕 , 赵晓军 , 杨泽后 , 陈涌 , 周鼎富 . 基于菲涅耳域光学图像加密系统的解密研究. 激光技术, 2009, 33(4): 433-436. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.029
[9]	乔建平 , 邓联文 , 贺君 , 廖聪维 . 一种基于混沌映射的快速图像加密算法优化. 激光技术, 2017, 41(6): 897-903. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.026
[10]	胡克亚 , 王君 , 王莹 . 基于分块压缩感知和改进幻方变换的图像加密. 激光技术, 2019, 43(4): 532-538. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.04.017
[11]	王鹏 , 袁操今 , 王林 , 李重光 . 基于分数傅里叶变换的双彩色图像加密. 激光技术, 2014, 38(4): 551-555. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.023
[12]	江兴方 , 项少华 , 陶纯堪 . 灰度遥感图像去云技术及其质量的分析. 激光技术, 2009, 33(3): 329-332.
[13]	李洪均 , 徐抒岩 , 闫得杰 . 遥感图像的亚像元匹配方法研究. 激光技术, 2008, 32(5): 493-495.
[14]	曹森鹏 , 王伟锋 , 薛喜昌 . 基于傅里叶变换去隔行图像的动态3维面形测量. 激光技术, 2013, 37(6): 736-741. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.007
[15]	江兴方 , 潘国卫 , 陶纯堪 . 基于样条曲线的一种遥感图像去云方法. 激光技术, 2007, 31(6): 581-583.
[16]	周云燕 , 杨坤涛 . 二元微分联合变换相关器实现图像识别的研究. 激光技术, 2007, 31(6): 603-606.
[17]	蔡振华 , 陈文静 , 钟敏 . 几种小波在3维面形测量中的应用研究. 激光技术, 2015, 39(5): 610-616. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.05.006
[18]	杨蓉 , 李劲松 . 振幅调制高斯光束的聚焦特性及焦深. 激光技术, 2009, 33(4): 437-439,448. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.030
[19]	杨初平 . 高斯光束荧光共焦显微镜的三维光学传递函数. 激光技术, 2005, 29(5): 552-554.
[20]	邵珺 , 沈学举 , 李刚 , 周中亮 , 高鸿启 , 严世华 . 基于光学相关的运动目标跟踪识别技术研究. 激光技术, 2009, 33(6): 630-632. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.020

点击查看大图

计量

文章访问数: 3901
HTML全文浏览量: 797
PDF下载量: 1137
被引次数: 0

基于球面波照射的非对称光学图像加密

丁湘陵

作者简介: 丁湘陵(1981- ),男,讲师,硕士,主要从事信息光学的研究。E-mail:dingxl1981@163.com

1. 怀化学院物理与信息工程系, 怀化 418008

收稿日期: 2013-01-04
录用日期: 2013-01-21
网络出版日期: 2013-09-25

基金项目: 怀化市创新团队基金资助项目(2012-16)

关键词:

摘要: 为了克服基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统不能抵御已知明文攻击的缺陷,采用球面波的自带因子扰乱输入图像空间信息的方法实现图像的加解密,并通过理论分析和实验仿真进行了研究。结果表明,该方法既能抵御已知明文攻击和保持非线性特性,又能获得原系统加解密图像的效果,同时还能减少相位掩膜数量,简化系统设置。这一结果对于改进基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统的安全性是有帮助的。