一种菲涅尔域的三维光学图像加密系统

菲涅尔域的三维光学图像加密系统是基于智能深度反转模型的计算集成成像技术，在菲涅尔域实现对三维光学图像的加密与解密。该系统的特性参数、入射光的波长、透镜的焦距等都能够作为密钥，从而有效地增加密钥维度、拓宽密钥空间、增强系统的安全性和抗攻击性。所构建的系统使三维光学信息安全系统，向实用化发展迈出了重要一步。该研究成果可以拓展应用于三维新媒体信息隐藏和数字水印领域，实现对三维新媒体的信息安全保护。

三维复合混沌系统及其在图像加密的应用

混沌是非线性学的一个重要学科,在信息安全、物理学和经济学等领域得到了广泛应用,持续构造新的混沌系统是有意义的。针对这一情况,构造了一类包含迭代次数t的三维三角函数复合混沌系统,对系统的动力学行为进行测试和分析,通过对系统分岔图、Lyapunov指数、周期点导数、谱熵等进行分析,确定其具有较强的混沌特性和较大的混沌区间,同时证明了混沌系统满足Devaney混沌定义,通过对系统随机生成的混沌序列进行0-1测试和NIST测试确定其混沌序列质量良好。因此基于该系统的混沌序列对图像进行加密,实现简单,加密速度快,同时对加密结果的各项指标系数进行了计算和分析,测试结果均非常接近理论最优值。其中,密钥空间很大,可达10252。与最近的其他方法进行对比,结果表明,基于该系统的加密方案可以具有较强的安全性和可靠性。

基于区块链的实景三维地理信息数据加密控制系统设计

为解决由公钥文本、私钥文本不匹配造成的信息数据错误加密问题,实现对实景三维地理信息数据的按需加密处理,设计了基于区块链的实景三维地理信息数据加密控制系统;设置CPU主机端调度模块、地理信息数据处理模块和混合加密模块作为主要元件,联合数字签名结构,完善矢量化计算单元的连接形式,完成对数据加密控制系统硬件的设计;按照区块链编码原则,确定关键区块角色的组成情况与公钥密码体制定义条件,并以此为基础,计算数据多项式结果;再根据Curl加密节点部署形式,求解隐藏加密向量的具体数值,实现对实景三维地理信息数据的加密处理;结合相关硬件应用结构,完成基于区块链的实景三维地理信息数据加密控制系统的设计;实验结果表明,设计系统的公钥文本、私钥文本之间的长度差不超过0.25 kB,能够较好解决由密钥文本不匹配造成的信息数据错误加密问题,符合按需加密处理实景三维地理信息数据的实际应用需求。

基于4f系统的光学图像加密与解密仿真教学

在信息光学课程的教学过程中,4f光学系统是一个非常重要的知识点。传统的教学方式多以该系统的数理模型讲解为主,造成学生对相关知识的理解不够,特别是对所学内容有何具体用途的困惑。为了克服上述问题,本文在描述4f光学系统信息传递机理、光学图像加密与解密原理的基础上,利用Matlab软件向学生模拟演示了基于该系统的光学图像加密与解密过程。该仿真实验简单直观、可视化程度高,对于课程相关内容的讲授起到了积极的辅助作用。

抗攻击能力强的光学图像加密系统设计

针对加密后的光学图像在不同条件下被攻击后均可在一定程度内复原初始光学图像,且复原图像内包含较多初始光学图像信息的问题,设计抗攻击能力强的光学图像加密系统。加密时,将加密光学图像和两个相对称相位秘钥进行融合,通过傅里叶变换得到加密后的光学图像;解密时,获取加密光学图像的光场分布,通过傅里叶变换处理光场分布后得到解密光学图像,最后进行了光学图像加密系统的性能测试,结果表明,该系统能够有效实现光学图像加密,进而使攻击者无法获取原始光学图像中任何信息,解密后各类光学图像的峰值信噪比和结构一致度分别达到30 dB和0.8以上。

基于超混沌系统的光学图像加密算法

为了提高光学图像的安全性,针对普通混沌系统加密算法的密钥空间小等不足,提出了一种基于超混沌系统的光学图像加密算法。首先采用Logistic混沌序列对光学图像像素位置矩阵进行置乱操作,然后采用超混沌Chen系统对置乱后像素的灰度值进行扩散处理,最后采用Matlab 2014工具箱进行仿真实验。实验结果表明,超混沌系统算法可以获得较理想的光学图像加密和解密效果,能够抵抗穷举攻击,可以有效保证光学图像的安全性。

基于4f系统的光学图像加密与解密

本文利用阿贝成像及对称-非对称混合加密原理,实现了基于4 f光路的光学图像加密与解密.首先,本文利用Lee型迂回相位编码方法制作了加密函数对应的相位掩膜,作为密钥,并通过空间滤波的方法完成了光学图像的频域加密.其次,本文结合自行编写的程序实现了加密图像的计算机解密,解决了光学图像解密时相位掩膜难以精准对齐的困难,大幅度提升了解密效率和质量.最后,通过一个验证实例直观地揭示了该加密方法具有较高的安全性,并且证明该方案在较低噪声情况下具有较好的鲁棒性.

基于矢量分解和相位剪切的非对称光学图像加密

结合矢量分解和相位剪切提出一种新的非对称光学图像加密算法,明文经过4个密钥加密得到分布均匀的密文和3个解密密钥。解密密钥在加密过程中产生,不同于加密密钥,实现了非对称加密,增加了系统的安全性。在矢量分解过程中产生的解密密钥与明文关联强,比现有光学非对称加密算法中明文对密文和解密密钥更为敏感,抵御选择明文攻击能力更强,同时也提高了解密密钥的敏感性。相位剪切的引入扩大了密钥空间,增强算法安全性,产生实数密文更便于传输。实验分析表明:该算法密文分布均匀、相邻像素相关性低,解密密钥、明文对解密密钥和密文敏感性高,抵御各种攻击能力强,有更好光学图像加密效果。

基于三维混沌系统的彩色图像加密新算法

一维混沌加密算法由于利用了混沌序列的良好复杂性、伪随机性和对初值的敏感特性而具有较好的加密性能,但与其它方法比较,其缺点是密钥空间较小。为此,提出了一种基于三维混沌系统的图像加密新方法,扩大了密钥空间,提高了加密系统的抗破译强度。通过在密钥发生器中嵌入密文像素值,在加密过程中引入反馈加密法,使得扩散函数的影响得到了进一步的加强。实验结果表明,算法具有密钥空间大,加密速度快及效果好等优点。

基于三维超混沌系统的彩色图像加密算法

针对彩色图像的存储特性,为了改进彩色图像加密算法的安全性和效率,提出了一种基于三维超混沌系统的彩色图像加密算法.该算法利用改进的三维超混沌系统产生混沌序列,采用复合加密算法实现彩色图像在空域上的加密.使用MATALAB7.0进行仿真实验.理论分析和实验表明,该算法具有良好的保密性和加密效果.若进一步降低运算量,该算法可对诸如军事卫星图片、商业机密图纸、远程私人病历等需要保密通信的场合有广泛的应用前景.

基于Spark与混沌系统的图像加密算法

针对大数据平台环境下数据信息的安全问题和执行效率问题,提出一种基于Spark大数据平台和三维动态整数帐篷映射的图像加密算法。在Spark平台中读取图像数据并进行分块处理后,利用map函数分别对每个图像块进行加密并保存。相较于一维和二维整数帐篷映射,三维动态整数帐篷映射在加密过程中可以迅速产生三条独立性较强的伪随机序列,每条序列可以分别对应处理彩色图像中的RGB通道,减弱了各通道密文间的相关性,同时采用Spark大数据平台集群并行的特点,显著提高了针对大量数据进行加密操作的效率。

基于快速响应码约束的光学图像加密算法

为提高光学图像加密算法的安全性与解密质量,方便密钥的存储、管理与传输,提出一种基于快速响应(QR)码约束与混沌Gyrator变换的图像加密算法。引入二维耦合混沌系统,利用明文像素对其进行迭代后输出2个随机相位掩码。通过2个混沌序列来计算2个Gyrator变换的旋转角度,然后利用明文生成相应的QR码,并将其置于2个随机相位掩码结构的输入平面,通过两级Gyrator变换输出一个实值密文。同时,借助QR码的支撑约束条件对传统的相位检索技术进行改进,最终从密文中检索到初始的QR码后解密图像。实验结果表明,与借助圆谐分量展开与Gyrator变换实现光学图像加密的算法相比,该算法具有较高的安全性与解密质量,在噪声攻击下,其复原图像的失真度较低。

对基于三维统一混沌系统的彩色图像加密算法的改进算法

由于多媒体题信息的数据量巨大,且冗余度高,使用经典的加密方法对多媒体信息加密已经不能满足当前的数据安全需求。混沌的出现,使得对多媒体信息的加密有了突破式的进展,混沌序列的诸多优点,使它非常适合用于图像加密。本文先分析了基于三维统一混沌系统的彩色图像加密算法的不足之处,针对不足,又使用二维猫映射对该算法进行了改进,改进后的彩色图像加密算法具有更高的安全性。

结合计算全息和频移的JTC系统多图像光学加密方法

为了提高JTC光学图像加密系统的实用性,解决其噪声问题,提高其加密效率和安全性,提出了一种基于计算全息和傅里叶变换频移特性的JTC系统多图像光学加密方法。首先多幅不同尺寸和类型的图像经过随机相位调制和傅里叶变换,然后傅里叶频谱经过频移相位调制后叠加并编码为二元实值计算全息图,最后经过JTC光学图像加密系统完成加密。解密时,加密图像经过4F系统解密获得计算全息图,二元实值计算全息图具有很强的抗噪性,可消除噪声,然后经过傅里叶变换获得多幅解密图像。仿真实验结果表明,该方法可实现多幅不同尺寸和类型图像的并行加密和解密,具有高加密效率,同时多幅图像互为密钥和双重光学密钥使得该方法具有很高的安全性。

结合离散余弦变换与离散小波变换的无损彩色图像加密算法

为使图像在网络中进行安全传输,结合频域领域的图像加密相关研究,提出一种新的彩色图像加密算法。首先将明文图像划分为三基色分量,执行二维离散余弦变换(DCT)得到DC和AC置乱序列;然后对置乱矩阵执行二维离散小波变换(DWT)得到4个子带矩阵,并对置乱后的子带执行逆二维小波变换得到用于扩散的二进制矩阵;接下来将二维十进制矩阵转化为三维二进制矩阵,并对两个二进制矩阵执行异或运算,将其转化为二维十进制矩阵;最后进行扩散操作得到密文图像。实验结果表明,该算法能有效抵抗明文攻击与非法者攻击。

一种3维光学图像加密方法

为实现对3维新媒体的高速、高安全、高效率的信息安全保护,提出一种菲涅尔域的3维光学图像加密方法。利用基于智能深度反转模型的计算集成成像技术和离散菲涅尔变换方法,进行3维新媒体数据的加密与解密。实验结果表明,集成成像器件的特性参数、入射光的波长、衍射距离等都可以作为密钥,能够有效增加密钥维度,拓宽密钥空间,增强系统的安全性和抗攻击性。该方法可应用于3维新媒体信息隐藏和数字水印等领域。

双位相密钥衍射系统用于旋转抛物面包围三维信息加密的研究

用双位相密钥衍射系统以解决简单三维立体信息的加密问题.选取旋转抛物面包围的三维信息作为加密对象,用相位恢复算法设计了双位相密钥.计算机模拟结果证实了该系统的有效性,并揭示了不同约束条件、迭代次数等对三维信息整体恢复质量所造成的影响.研究发现,应针对实际的设计需求在算法开销与整体恢复质量之间取得平衡.

基于三维帐篷映射的彩色图像加密

提出了单位立方体上的帐篷映射,即三维帐篷映射,分析了该映射输出序列具有的性质,研究了生成二值序列的自相关性与平衡性;并将三维帐篷映射应用于彩色图像加密。实验结果和理论分析表明,该映射具有良好的混沌特性,加密图像具有理想的加密效果以及稳定的SNR。

一种动态密钥与DNA交错编码的多图像加密算法

针对目前多图像加密算法中置乱效果不佳、DNA编码模式固定及密钥更新方式实用性低等问题,提出了一种基于动态密钥更新与DNA动态交错编码的加密方案。首先,设计了一种利用SHA-256的动态密钥更新方案,通过限制新密钥中的明文信息量摆脱一次一密的密钥系统。其次,改进了三维循环移位置乱方法,并以此降低明文中的相关性。随后,根据混沌序列动态选取DNA编码规则及编码顺序,并在此基础上将图像矩阵逐像素动态交错编码为DNA序列。最后,将编码后的DNA序列与给定序列进行碱基运算完成对明文图像的加密。仿真实验表明,该算法密文图像的相关性可低至10-3,全局信息熵可达7.9994。该算法能抵挡各种攻击方式,具有较高安全性。

基于三维混沌系统的数字图形加密算法

主要介绍了基于三维混沌系统的数字图形加密算法,在该算法中,对混沌实数序列进行了预处理,增强了密码设计的灵活性,密码设计结果将会更加安全。发挥了实时性,结果的真实可靠性等特点。