随机偏振光学加密算法的加密及解密特性分析
2014-07-13沈学举郭耀阳
林 超,沈学举*,杜 霜,郭耀阳,胡 申
(1.军械工程学院,石家庄050003;2.中国人民解放军78336部队,昆明650211)
引 言
光学信息安全技术是近些年信息安全领域发展起来的新兴技术之一,加密技术又是信息安全技术的核心。由于光波的固有属性,用光学硬件实现加密和解密具有处理速度快,加密自由度多等优势。在多种光学加密技术中,由JAVIDI等人提出的、并经研究人员深入分析和改进的双随机相位编码(double random phase encoding,DRPE)技术[1]是其中经典的技术之一。由于它能够把原始图像加密成平稳白噪声分布的密文,因而得到了广泛的关注和应用。
在双随机相位光学加密系统中,随机相位模板(random phase mask,RPM)起着关键作用,随机相位模板的特性参量对系统的加密效果有重要影响[2],事实上,RPM 是加密系统中的核心组件[3-6]。虽然随机相位模板像素数多,根据相位值量化等级的不同,可以设计密钥空间巨大的光学加密系统,但是,研究表明,在采用随机相位作为密钥的加密系统中,由于相位值的周期性,系统的密钥空间和加密效果存在一定的制约关系,限制了光学加密系统安全性的进一步提高[7]。
除了采用相位作为密钥的光学加密系统之外,采用偏振状态作为密钥的光学加密系统也被提及。它充分利用了光波的矢量特性,将随机相位模板替换为随机偏振模板(random polarization mask,RPOLM),由于偏振模板的特性参量更多,从而扩大了系统的密钥空间[8-9]。在采用偏振状态作为密钥的光学加密系统中,双随机偏振编码(double random polarization encoding,DRPOLE)系统是其中比较经典的技术[10]。……
