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基于信息光学的数据加密

专 业: 物理电子学
关键词: 光学加密 虚拟光学 多重密钥 光学异或 数字图像置乱
分类号: O43
形 态: 共 56 页 约 36,680 个字 约 1.755 M内容
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内容摘要


该文的第一部分工作是在虚拟光学或数字光学概念的基础上,实现了两种基于虚拟光学的加密方法:

基于模拟透镜成像的数据加密方法和基于模拟光学全息的数据加密方法。

对上述两种方法详细分析和推导了相应的加密和解密的算法结构;给出了算法实现;并给出了在MATLAB环境下和数字仿真实验结果。

此外,还对加密过程中所涉及的光学及结构参数的灵敏度进行了定量分析,并在此基础上给出了密钥空间的粗略估计。

另外,随着国际互联网络与多媒体技术的迅速发展,数字图像已经逐渐克服了往日因存储量巨大而带来的种种问题,成为信息表达方式的主流,这也使得数字图象信息的安全问题成为国际上研究的焦点问题。

而光学加密的并行性使得它在大数据量的图像信息安全方面大有用武之地。

在此背景下,该论文第二部分的工作中首先分析了光学异或的实现原理并给出一种利用此原理实现数字图像加密的光学系统,随后指出了利用单纯光学异或进行加密所存在的问题。

在此基础上该文提出了一种解决方案:

将光学异或与置乱技术相结合实现数字图像的复合加密方法,并通过数字仿真实验结果证明了这种方法的可行性……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1数据加密的重要性
1.2数据加密技术概述
1.2.1加密的概念
1.2.2加密的基本方法
1.2.3密码体制
1.2.4加密系统的安全性
1.3光学加密
1.3.1光学加密的优势
1.3.2前人的工作
第二章 傅立叶变换及光的传播和衍射
2.1傅里叶变换
2.2光波的传播和衍射
2.2.1单色光波场的描述
2.2.2球面波与平面波的复振幅
2.2.3标量衍射理论
第三章 基于模拟透镜成像的数据加密技术
3.1利用透镜成像进行数据加密的一般模型
3.2数字仿真实验
3.3改进方案
3.4数字仿真实验
3.5改进方案和一般模型的比较
3.6改进方案的密钥空间分析
3.7本章小结
第四章 基于模拟光学全息的数据加密技术
4.1概述
4.2模拟光学全息的记录和再现过程
4.2.1记录
4.2.2直接再现
4.2.3频谱滤波再现
4.3利用模拟光学全息的数据加密和解密算法
4.3.1多层物体的数字全息图
4.3.2数据加密和解密的实现
4.4仿真实验
4.5本章小结
第五章 基于置乱和光学异或操作的复合数字图像加密技术
5.1概述
5.2基于光学异或操作的数字图象加密方法
5.2.1偏振编码原理
5.2.2位平面转化
5.2.3密钥“位流”的生成
5.2.4用于实现异或运算的光学系统及仿真结果
5.2.5基于异或操作的加密方法存在的问题
5.3数字图像置乱
5.3.1置乱技术概述
5.3.2基于Arnold变换的数字图像置乱
5.4异或与置乱的复合加密方案和仿真结果
5.5本章小结
全文总结和展望
参考文献

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中图分类: > O43 > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学

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