一种非线性相位截断的双图像加密及解密方法技术

本发明专利技术提供了一种非线性相位截断的双图像加密及解密方法，包括如下步骤：将两个待编码的明文图像分别采用两个随机掩模调制，将调制后的结果利用位置复用技术分别定位到输入柱面，实现由图像坐标到柱面坐标的转换；采用柱面由外向内衍射，对输入柱面的所述明文图像进行编码；对柱面衍射后的结果进行相位截断和相位保留操作；对相位截断获得的振幅进行另一个随机相位掩模的调制，结果再次进行相位截断和相位保留操作，得到密文和解密密钥；使用解密秘钥和随机相位掩模共轭恢复，通过由内到外的逆柱面衍射，得到逆衍射谱；所述逆衍射谱通过相位截断操作获得最终解密的双图像。本发明专利技术提供的方法能有效的抵御攻击，获得更加高效和安全的加密结果。

A double image encryption and decryption method with nonlinear phase truncation

【技术实现步骤摘要】
一种非线性相位截断的双图像加密及解密方法
本专利技术涉及多媒体信息安全
，尤其涉及一种非线性相位截断的双图像加密及解密方法。
技术介绍
光学信息安全具有高处理速度、并行和高加密维度等优势，因而获得广泛的关注和研究。其中，1995年Refregier和Javidi提出的双随机相位编码系统是傅里叶光学理论在信息安全领域的重要应用。但，研究表明：该方法以及以该方法为基础的扩展方法由于其内在的线性特性而不能抵御已知明文攻击、选择明文攻击和选择秘钥攻击。因此，王琦和彭翔提出非线性相位截断加密算法。该方法因引入非线性特性而能有效的抗拒双随机相位编码系统所存在的脆弱性。但是，研究者进一步发现它对于基于迭代傅里叶变换的特殊攻击无效。由此，王晓刚等人提出非线性相位截断双图像加密来抵御特殊攻击。该方法中，双图像利用联合傅里叶变换的相位截断操作一步编码成密文图像。近期，又有研究者发现，使用相位恢复算法和联合功率谱、相位恢复算法和中值滤波正则操作、公钥攻击的三种攻击方式，能有效解密已有的非线性相位截断双图像加密方法加密的密文。现有非线性相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性相位截断的双图像加密及解密方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将两个待编码的明文图像分别采用两个随机掩模调制，将调制后的结果利用位置复用技术分别定位到输入柱面，实现由图像坐标到柱面坐标的转换；/nS2：采用柱面由外向内衍射，对输入柱面的所述明文图像进行编码；/nS3：对柱面衍射后的结果进行相位截断和相位保留操作；/nS4：对相位截断获得的振幅进行另一个随机相位掩模的调制，结果再次进行相位截断和相位保留操作，得到密文和解密密钥；/nS5：使用解密秘钥和随机相位掩模共轭恢复，通过由内到外的逆柱面衍射，得到逆衍射谱；/nS6：所述逆衍射谱通过相位截断操作获得最终解密的双图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种非线性相位截断的双图像加密及解密方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将两个待编码的明文图像分别采用两个随机掩模调制，将调制后的结果利用位置复用技术分别定位到输入柱面，实现由图像坐标到柱面坐标的转换；
S2：采用柱面由外向内衍射，对输入柱面的所述明文图像进行编码；
S3：对柱面衍射后的结果进行相位截断和相位保留操作；
S4：对相位截断获得的振幅进行另一个随机相位掩模的调制，结果再次进行相位截断和相位保留操作，得到密文和解密密钥；
S5：使用解密秘钥和随机相位掩模共轭恢复，通过由内到外的逆柱面衍射，得到逆衍射谱；
S6：所述逆衍射谱通过相位截断操作获得最终解密的双图像。


2.根据权利要求1所述的非线性相位截断的双图像加密及解密方法，其特征在于，所述柱面坐标表示为：



其中，fi(x1,y1)表示明文图像，Ri(x2,y2)为随机相位掩模，和分别为内柱面和外柱面的坐标，和的取值范围在[-π,π]之间，(ai,bi)表示明文图像的位置坐标。


3.根据权利要求2所述的非线性相位截断的双图像加密及解密方法，其特征在于，编码的结果表示为：其中，和取值在之间，CyDOIP是柱面衍射的由外向内传播方式，它的数学计算公式为：





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【专利技术属性】
技术研发人员：丁湘陵，黄艳明，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43