基于双光束干涉的多级密钥生成方法和用户分级认证方法技术

本发明专利技术涉及一种基于双光束干涉的多级密钥的生成方法和分级认证方法。该生成方法包括：保存至少两幅标准参考图像；选择一个随机的纯相位分布函数作为相位锁；对至少两幅标准参考图像中的每一幅，采用迭代相位恢复处理过程，将标准参考图像编码至输入面对应的稀疏相位分布中；将得到的至少两个稀疏相位分布进行不同数量的叠加，获得不同授权等级的相位密钥。该分级认证方法包括：获取相位锁与相位密钥在输出平面的干涉场强度分布；利用非线性相关算法计算干涉场强度分布与至少两幅标准参考图像的非线性相关分布；以与干涉场强度分布出现显著的非线性相关峰的标准参考图像的数量，作为相位密钥的授权等级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学密码
，特别是涉及一种基于双光束干涉的多级密钥生成方法和分级认证方法。
技术介绍
2008年，由首都师范大学张岩等人提出了基于双光束干涉原理的光学图像加密技术，利用解析推导的方法，将一幅原始明文图像加密至两个纯相位模板上。因其工作原理清晰，系统结构简单及加密算法的简易高效性而受到研究者们的持续关注。但后续研究表明，该系统存在固有的“轮廓复现”问题，即由加密过程中解析产生的两个随机相位掩膜中的任意一个进行衍射成像，在输出面仍可观察到初始图像的模糊轮廓，这就使得系统存在信息泄露的安全隐患。研究者们针对此问题提出了一系列安全性增强方案，如：随机交换两个相位掩膜上部分对应位置的像素值、引入Jigsaw等非线性变换、增加随机相位扰动次数等。然而，上述改进方案通常又面临设计复杂，实现困难等新问题，且部分改进方案并未完全消除影像问题。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可以消除影像问题的基于双光束干涉的多级密钥生成方法。此外，还提供一种分级认证方法。一种基于双光束干涉的多级密钥的生成方法，包括：保存至少两幅标准参考图像；选择一个随机的纯相位分布函数作为相位锁；对所述至少两幅标准参考图像中的每一幅，采用迭代相位恢复处理过程，将标准参考图像编码至输入面对应的稀疏相位分布中；将得到的至少两个稀疏相位分布进行不同数量的叠加，获得不同授权等级的相位密钥。在其中一个实施例中，所述稀疏相位分布的有效像素点占总像素点的百分比为预设固定比例。在其中一个实施例中，所述纯相位分布函数采用如下方法生成：由随机数产生器生成一个均匀分布在[0,2π]上的随机数矩阵并构建纯相位分布函数作为相位锁。在其中一个实施例中，所述迭代相位恢复处理过程包括：初始化输出面的相位分布函数其中，在区间[0,2π]中随机选取；采用当前处理的标准参考图像Om(x,y)对所述输出面施加振幅约束，构造出复振幅分布函数作为迭代初始值；根据所述纯相位分布函数进行菲涅耳衍射运算得到固定偏置PH(x,y)：其中，FrTλ,z{*本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双光束干涉的多级密钥的生成方法，包括：保存至少两幅标准参考图像；选择一个随机的纯相位分布函数作为相位锁；对所述至少两幅标准参考图像中的每一幅，采用迭代相位恢复处理过程，将标准参考图像编码至输入面对应的稀疏相位分布中；将得到的至少两个稀疏相位分布进行不同数量的叠加，获得不同授权等级的相位密钥。

【技术特征摘要】
1.一种基于双光束干涉的多级密钥的生成方法，包括：保存至少两幅标准参考图像；选择一个随机的纯相位分布函数作为相位锁；对所述至少两幅标准参考图像中的每一幅，采用迭代相位恢复处理过程，将标准参考图像编码至输入面对应的稀疏相位分布中；将得到的至少两个稀疏相位分布进行不同数量的叠加，获得不同授权等级的相位密钥。2.根据权利要求1所述的基于双光束干涉的多级密钥的生成方法，其特征在于，所述稀疏相位分布的有效像素点占总像素点的百分比为预设固定比例。3.根据权利要求1所述的基于双光束干涉的多级密钥的生成方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文奇，何江涛，彭翔，廖美华，卢大江，
申请(专利权)人：深圳大学，深圳市易尚展示股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44