一种视觉密码和双随机相位加解密方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种视觉密码和双随机相位加解密方法及系统，采用指纹作为密钥，实现系统指纹在线认证解密，结合视觉密码学与4f系统，通过技术结合实现优势互补，大大的提高了安全性与隐蔽性。秘密信息提取过程首先需要进行指纹认证，并且也要同时知道置乱方法和衰减因子等密钥，才能将秘密信息完整正确地提取出来，具有极高的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种视觉密码和双随机相位加解密方法及系统
本专利技术涉及信息加密
，特别是涉及一种视觉密码和双随机相位加解密方法及系统。
技术介绍
随着互联网的迅速发展，信息的安全性成为越来越重要的问题，人们对信息安全传输的需要日益增强，光学信息安全的研究近十年来越来越受到重视。光学加密系统广泛应用于信息加密、信息认证和信息隐藏等领域。光学安全加密中，信息是以光学方式而不是数字方式处理的，因此其具有多维度、高并行性和处理速度快等优点。双随机相位加密(DoubleRandomPhaseEncoding,DRPE)系统是1995年提出的使用光学加密系统进行信息加密的首次尝试。DRPE可以在4f光学透镜系统的图像域和傅里叶变换域中使用，也可在分数傅里叶域、菲涅耳域中使用。尽管取得了很多成就，但DRPE技术仍然面临着一些困难和挑战，如DRPE系统的安全强度不够高。在过往，学术界积极研究光学加密系统存在的安全漏洞，并提出了攻击算法来破解该光学加密系统，然后又针对该攻击方案所存在的弱点改进其光学加密系统。改进的光学加密系统可能会被新的攻击方法进一步破解。这是安全加密系统发展过程中新的破解方法和新的反破解加密安全系统之间的反复循环进步过程。对于DRPE系统，已经存在很多攻击方法破解该加密系统，以往常用的攻击方法有已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击和唯密文攻击(CiphertextOnlyAttack,COA)等攻击方法。在这些攻击方法中，唯密文攻击COA是对DRPE系统最致命的破解方法，因为唯密文攻击COA可以单独从密文信息中非法地恢复出明文，因此DRPE系统存在严峻的安全漏洞问题。因此，本领域亟需一种安全性高的加解密方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种视觉密码和双随机相位加解密方法及系统，采用指纹作为密钥，实现系统指纹在线认证解密，结合视觉密码学与4f系统，通过技术结合实现优势互补，大大的提高了安全性与隐蔽性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种视觉密码和双随机相位加密方法，所述方法包括：利用视觉编码加密信息，得到视觉加密信息；所述视觉加密信息包括：第一视觉密钥和第二视觉密钥；获取指纹信息；利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文。可选的，所述利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文之前，还包括：将所述第一视觉密钥视为振幅，所述第二视觉密钥视为相位，利用复振幅调制公式进行调制，得到复振幅调制信息；所述复振幅调制公式为：VK3＝abs(VK1)·exp(i·VK2)，其中，VK3为复振幅调制信息，VK1为第一视觉密钥，VK2为第二视觉密钥，i表示虚数。可选的，所述利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文，具体包括：将所述复振幅调制信息与第一随机相位板一同输入双随机相位系统，得到第一调制信息；利用傅里叶透镜，将所述第一调制信息转化到频域，得到第二调制信息；将所述第二调制信息与所述指纹信息结合，得到第三调制信息；将所述第三调制信息与第二随机相位板结合，得到第四调制信息；利用另一个傅里叶透镜处理所述第四调制信息，得到密文；在所述密文中嵌入衰减因子，得到携带密文的宿主。可选的，所述在所述密文中嵌入衰减因子，得到携带密文的宿主，具体包括：将所述密文衰减处理后隐藏在宿主中，衰减因子α＝0.09。一种视觉密码和双随机相位解密方法，所述方法包括：进行指纹在线认证，得到在线认证结果；当所述在线认证结果为指纹与加密时录入的指纹信息完全相同时，利用双随机相位系统和视觉解码方法解密密文。可选的，所述进行指纹在线认证之前，还包括：利用秘密提取公式对接受到的宿主进行秘密信息提取，得到提取信息；所述秘密提取公式为：T＝(H-I)·α-1，其中T为提取信息，H为携带密文的宿主，I为宿主，α为衰减因子。可选的，所述利用双随机相位系统和视觉解码方法解密密文，具体包括：利用解密公式得到复振幅信息；所述解密公式为：其中，Q(x,y)为复振幅信息，T为提取信息，(u,v)表示频域坐标，(x,y)表示空域坐标，n(x,y)和b(u,v)分别表示两块随机相位板；获取所述复振幅信息的振幅和相位，得到秘密信息。一种视觉密码和双随机相位加解密方法，所述方法包括：加密方利用视觉编码加密信息，得到视觉加密信息；获取指纹信息；利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文；解密方进行指纹在线认证，得到在线认证结果；当所述在线认证结果为指纹与加密时录入的指纹信息完全相同时，利用双随机相位系统和视觉解码方法解密密文。一种视觉密码和双随机相位加密系统，所述系统包括：视觉编码单元，用于利用视觉编码加密信息，得到视觉加密信息；所述视觉加密信息包括：第一视觉密钥和第二视觉密钥；指纹信息获取单元，用于获取指纹信息；双随机相位系统加密单元，用于利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文。一种视觉密码和双随机相位解密系统，所述系统包括：指纹认证单元，用于进行指纹在线认证，得到在线认证结果；密文解密单元，用于当所述在线认证结果为指纹与加密时录入的指纹信息完全相同时，利用双随机相位系统和视觉解码方法解密密文。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术实施例提供的加密方案采用指纹作为密钥，实现系统指纹在线认证解密，结合视觉密码学与4f系统，通过技术结合实现优势互补，大大的提高了安全性与隐蔽性。秘密信息提取过程首先需要进行指纹认证，才能将秘密信息完整正确地提取出来，具有极高的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的视觉密码和双随机相位加密方法的流程图。图2为本专利技术实施例一提供的视觉密码和双随机相位加密系统的框图。图3为本专利技术实施例二提供的视觉密码和双随机相位解密方法的流程图。图4为本专利技术实施例二提供的视觉密码和双随机相位解密系统的框图。图5为本专利技术实施例三提供的视觉密码和双随机相位加解密方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种视觉密码和双随机相位加解密方法及系统，采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视觉密码和双随机相位加密方法，其特征在于，所述方法包括：/n利用视觉编码加密信息，得到视觉加密信息；所述视觉加密信息包括：第一视觉密钥和第二视觉密钥；/n获取指纹信息；/n利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文。/n

【技术特征摘要】
1.一种视觉密码和双随机相位加密方法，其特征在于，所述方法包括：
利用视觉编码加密信息，得到视觉加密信息；所述视觉加密信息包括：第一视觉密钥和第二视觉密钥；
获取指纹信息；
利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文。


2.根据权利要求1所述的视觉密码和双随机相位加密方法，其特征在于，所述利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文之前，还包括：
将所述第一视觉密钥视为振幅，所述第二视觉密钥视为相位，利用复振幅调制公式进行调制，得到复振幅调制信息；所述复振幅调制公式为：VK3＝abs(VK1)·exp(i·VK2)，其中，VK3为复振幅调制信息，VK1为第一视觉密钥，VK2为第二视觉密钥，i表示虚数。


3.根据权利要求2所述的视觉密码和双随机相位加密方法，其特征在于，所述利用双随机相位系统结合所述指纹信息加密所述视觉加密信息，得到密文，具体包括：
将所述复振幅调制信息与第一随机相位板一同输入双随机相位系统，得到第一调制信息；
利用傅里叶透镜，将所述第一调制信息转化到频域，得到第二调制信息；
将所述第二调制信息与所述指纹信息结合，得到第三调制信息；
将所述第三调制信息与第二随机相位板结合，得到第四调制信息；
利用另一个傅里叶透镜处理所述第四调制信息，得到密文；
在所述密文中嵌入衰减因子，得到携带密文的宿主。


4.根据权利要求3所述的视觉密码和双随机相位加密方法，其特征在于，所述在所述密文中嵌入衰减因子，得到携带密文的宿主，具体包括：
将所述密文衰减处理后隐藏在宿主中，衰减因子α＝0.09。


5.一种视觉密码和双随机相位解密方法，其特征在于，所述方法包括：
进行指纹在线认证，得到在线认证结果；
当所述在线认证结果为指纹与加密时录入的指纹信息完全相同时，利用双随机相位系统和视觉解码方法解密密文。...

【专利技术属性】
技术研发人员：史祎诗，周新隆，祝玉鹏，杨栋宇，
申请(专利权)人：中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：北京;11